JP2022500842A - 発光装置 - Google Patents

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Abstract

発光装置を提供する。第1n型半導体層、第1活性層、第1p型半導体層及び第1オーミック層を含む第1発光部と、第1発光部の上に配置され、第2n型半導体層、第2活性層と、第2p型半導体層及び第2オーミック層を含む第2発光部と、第2発光部の上に配置され、第3n型半導体層、第3活性層、第3p型半導体層、第3p型半導体層と一面が電気的に接する第1金属パターン及び第3n型半導体層と一面が電気的に接する第2金属パターンを含む第3発光部と、第1n型及び第2n型半導体層と第2金属パターンとに電気的に共通に接続されている共通パッドと、第2金属パターンと共通パッドとの間で第2金属パターン及び共通パッドを電気的に接続する第1ビア構造体と、を含み、第2金属パターンの一面は、第1ビア構造体と接する第1部分と、第3n型半導体層と接する第2部分とを有する。【選択図】図1B

Description

一般に、発光装置に関し、より具体的には、複数の光発光層が積層された発光装置に関する。
発光ダイオードは、無機光源として、表示装置、車両用ランプ、総合照明など様々な分野で多用されている。発光ダイオードは、寿命が長く、消費電力が少なく、既設光源に比べて応答速度が速いため、既設光源に急速に置き換わりつつある。
特に、表示装置は、一般的に青色、緑色、赤色の混合色を利用して様々な色を表示する。表示装置の各画素は青色、緑色、および赤色のサブ画素を含み、特定の画素の色はこれらのサブ画素の色を通して決定され、画像は画素の組合せによって実現される。
発光ダイオードは、主に表示装置のバックライト光源として使用されてきた。しかし、近年、発光ダイオードを用いて画像を直接的に実現する次世代ディスプレイとしてマイクロLEDディスプレイが開発されている。
本願発明が解決しようとする課題は、光効率と光取り出しが改善された発光装置を提供することにある。
本発明が解決しようとする課題は、以上で言及した課題に制限されず、言及されていないもう一つの課題は、下の記載から当業者に明確に理解することができるだろう。
解決しようとする課題を解決するために、本発明の一実施形態による発光装置は、第1−1型半導体層、第1活性層、第1−2型半導体層及び第1オーミック層を含む第1発光部と、前記第1発光部の上に配置され、第2−1型半導体層、第2活性層と、第2−2型半導体層及び第2オーミック層を含む第2発光部と、前記第2発光部の上に配置され、第3−1型半導体層、第3活性層、第3−2型半導体層、第3−2型半導体層と一面が電気的に接する第1金属パターン及び第3−1型半導体層と一面が電気的に接する第2金属パターンを含む第3発光部と、前記第1オーミック層と電気的に接続される第1パッドと、前記第2オーミック層と電気的に接続される第2パッドと、前記第1金属パターンと電気的に接続される第3パッドと、前記第1−1型及び前記第2−1型半導体層と前記第2金属パターンとに電気的に共通に接続されている共通パッドと、前記第2金属パターンと前記共通パッドとの間で前記第2金属パターン及び前記共通パッドを電気的に接続する第1ビア構造体と、を含み、前記第2金属パターンの一面は、前記第1ビア構造体と接する第1部分と、前記第3−1型半導体層と接する第2部分とを有する。
前記第2金属パターンの第2部分の面積は、前記第1部分の面積の1〜5倍であってもよい。
前記第2金属パターンの第2部分は、前記第1部分を取り囲んでいてもよい。
前記第1および第2金属パターンのそれぞれの導電率は、前記第1および第2オーミック層のそれぞれの導電率よりも大きくてもよい。
前記第1金属パターンは、前記第3−2型半導体層に接して第1厚さを有してもよく、前記第2金属パターンは、前記第3−1型半導体層および第3活性層を貫通して第1厚さよりも大きい第2厚さを有していてもよい。
前記第1金属パターンの一面に対向する他の面は、前記第2金属パターンの一面に対向する他の面と同じか高いレベルであってもよい。
前記第2金属パターンは、前記第1金属パターンの一面に対向する他の面を有してもよく、前記一面の幅は、前記他の面の幅よりも大きくてもよく、前記他の面の幅は、前記第1ビア構造体の幅よりも大きくてもよい。
前記第1ビア構造体に隣接する前記第2金属パターンの外側側壁の一部は、外側に突出してもよい。
前記発光装置は、前記第1金属パターンと前記第3パッドとの間で前記第1金属パターン及び前記第3パッドを電気的に接続する第2ビア構造体をさらに含んでもよく、前記第1金属パターンの一面は、前記第2ビア構造体に接する第1部分と、前記第3−2型半導体層に接する第2部分とを有していてもよい。
前記第1金属パターンの第2部分の面積は、前記第1部分の面積の1〜5倍であってもよい。
前記第1金属パターンの第2部分は、前記第1部分を取り囲んでいてもよい。
前記第1金属パターンは、前記第2ビア構造体よりも大きな幅を有していてもよい。
前記発光装置は、さらに、前記第1オーミック層と前記第1パッドとの間を電気的に接続する第2ビア構造体、前記第2オーミック層と前記第2パッドとの間を電気的に接続する第3ビア構造体、前記第1金属パターンと前記第3パッドとの間を電気的に接続する第4ビア構造体、および前記第1〜第4ビア構造体のそれぞれと前記第1〜第3発光部とを電気的に絶縁する第1パッシベーション膜を含み、前記第1パッシベーション膜は、前記第1〜第4ビア構造体のそれぞれの外側外壁を包み込む第1部分と、前記第3−1型半導体層、前記第1〜第3パッド及び前記共通パッドの間に配置される第2部分を有し、前記第1パッシベーション膜の前記第2部分が前記第1部分よりも大きいか、または同じ厚さであってもよい。
前記発光装置は、さらに、前記共通パッドと前記第1−1型半導体層との間を電気的に接続する第5ビア構造体及び前記共通パッドと前記第2−1型半導体層との間を電気的に接続する第6ビア構造体を含んでもよい。前記第1パッシベーション膜の前記第1部分は、前記第5及び第6ビア構造体のそれぞれの外側外壁を取り囲んでもよい。
前記第1〜第6ビア構造のそれぞれは、めっき層およびめっき層の外側外壁を取り囲むシード層を含んでもよい。
前記第2金属パターンは、前記第1ビア構造体と接する一面と当該一面に対向する他の面とを有してもよい。前記発光装置は、前記第2金属パターンの他の面及び前記第2−1型半導体層に電気的に接する第1パターンと、前記第1パターンと前記第1−1型半導体層との間を電気的に接続する第2パターンとを含む第5ビア構造体をさらに含んでもよい。
前記第1〜第5ビア構造体の各々は、めっき層およびめっき層の外側外壁を取り囲むシード層を含んでもよい。
前記発光装置は、前記第1〜第3発光部のそれぞれの外側外壁を取り囲むパッシベーション膜、及び前記パッシベーション膜の外側外壁を取り囲む外側シード膜をさらに含んでもよい。
前記発光装置は、前記第1〜第3発光部のうち少なくとも一つの外側外壁を取り囲む第1外側シード膜、前記第1〜第3発光部のうち少なくとも一つと前記第1外側シード膜との間に配置される第1パッシベーション膜、前記第1〜第3発光部のうち他の一つの外側外壁を取り囲む第2外側シード膜、及び前記第1〜第3発光部のうち他の一つの部分と前記第2外側シード膜との間に配置される第2パッシベーション膜をさらに含んでもよい。
前記第1−1型、第2−1型、及び第3−1型半導体層のそれぞれの一面に対向する他の面は、複数の突起を有していてもよい。
前記第1−1型、第2−1型、及び第3−1型半導体層のそれぞれは、n型半導体を含んでもよく、前記第1−2型、第2−2型、及び第3−2型半導体層のそれぞれは、p型半導体を含んでもよい。
前記第1−1型、第2−1型、及び第3−1型半導体層のそれぞれは、p型半導体を含んでもよく、前記第1−2型、第2−2型、及び第3−2型半導体層のそれぞれは、n型半導体を含んでもよい。
その他の実施例の具体的な事項は、発明の詳細な説明及び図面に含まれている。
本発明の実施例に係る発光装置によると、赤色を発現する発光部では、n型半導体層とp型半導体層に金属パターンが形成されてオーミック特性を向上させることができる。
第1−1型半導体層、第2−1型半導体層、及び第3−1型半導体層が共通パッドに共通に電気的に接続されることにより、第1−2型半導体層、第2−2型半導体層、及び第3−2型半導体層を共通に接続することよりも、安定的に電流を供給することができる。
また、発光装置の外側側壁にシード層が形成されているため、発光装置から発生した光を反射させることができ、発光装置の光効率を向上させることができる。
例示的な一実施形態による発光装置の上面図である。 図1AのラインA−A’及びB−B’に沿って切断した断面図である。 図1BのAの拡大図である。 図1BのBの拡大図である。 図1Bに示された発光装置の第1導電パターンの上面図である。 図1Bに示された発光装置の第2導電パターンの上面図である。 例示的な一実施形態による発光装置の上面図である。 図1GのラインA−A’及びB−B’に沿って切断した断面図である。 例示的な一実施形態による、発光装置の正規化された外部量子効率を示すグラフである。 別の一実施形態による発光装置の上面図である。 図2AのラインC−C’に沿って取られた断面図である。 一実施形態による発光装置を製造するための方法を示す断面図である。 一実施形態による発光装置を製造するための方法を示す断面図である。 一実施形態による発光装置を製造するための方法を示す断面図である。 一実施形態による発光装置を製造するための方法を示す断面図である。 一実施形態による発光装置を製造するための方法を示す断面図である。 一実施形態による発光装置を製造するための方法を示す断面図である。 一実施形態による発光装置を製造するための方法を示す断面図である。 一実施形態による発光装置を製造するための方法を示す断面図である。 一実施形態による発光装置を製造するための方法を示す断面図である。 一実施形態による発光装置を製造するための方法を示す断面図である。 一実施形態による発光装置を製造するための方法を示す断面図である。 一実施形態による発光装置を製造するための方法を示す断面図である。 一実施形態による発光装置を製造するための方法を示す断面図である。 一実施形態による発光装置を製造するための方法を示す断面図である。 一実施形態による発光装置を製造するための方法を示す断面図である。 一実施形態による発光装置を製造するための方法を示す断面図である。 一実施形態による発光装置を製造するための方法を示す断面図である。 一実施形態による発光装置を製造するための方法を示す断面図である。 一実施形態による発光装置を製造するための方法を示す断面図である。 一実施形態による発光装置を製造するための方法を示す断面図である。 一実施形態による発光装置を製造するための方法を示す断面図である。 一実施形態による発光装置を製造するための方法を示す断面図である。 一実施形態による発光装置を製造するための方法を示す断面図である。 一実施形態による発光装置を製造するための方法を示す断面図である。 一実施形態による発光装置を製造するための方法を示す断面図である。 一実施形態による発光装置を製造するための方法を示す断面図である。 別の一実施形態による発光装置を製造するための方法を示す断面図である。 別の一実施形態による発光装置を製造するための方法を示す断面図である。 別の一実施形態による発光装置を製造するための方法を示す断面図である。 別の一実施形態による発光装置を製造するための方法を示す断面図である。 別の一実施形態による発光装置を製造するための方法を示す断面図である。 別の一実施形態による発光装置を製造するための方法を示す断面図である。 別の一実施形態による発光装置を製造するための方法を示す断面図である。 別の一実施形態による発光装置を製造するための方法を示す断面図である。 別の一実施形態による発光装置を製造するための方法を示す断面図である。 別の一実施形態による発光装置を製造するための方法を示す断面図である。 別の一実施形態による発光装置を製造するための方法を示す断面図である。 別の一実施形態による発光装置を製造するための方法を示す断面図である。 別の一実施形態による発光装置を製造するための方法を示す断面図である。 別の一実施形態による発光装置を製造するための方法を示す断面図である。 別の一実施形態による発光装置を製造するための方法を示す断面図である。 別の一実施形態による発光装置を製造するための方法を示す断面図である。 別の一実施形態による発光装置を製造するための方法を示す断面図である。 別の一実施形態による発光装置を製造するための方法を示す断面図である。
本開示の構成および効果を十分に理解するために、本開示の実施形態について、添付図面を参照しながら説明する。しかしながら、本開示は、本明細書に記載された実施形態に限定されず、様々な形態で実施されてもよく、様々な変更が追加されてもよい。
別段の定義がない限り、本明細書で使用されるすべての用語は、本開示がその一部である当業者によって一般に理解されるものと同じ意味を有する。
以下、図面を参照して、様々な実施形態による発光装置を説明する。
図1Aは一実施形態による発光装置の上面図であり、図1Bは図1AのラインA−A’
及びB−B’に沿って切断した断面図であり、図1Cは図1BのAの拡大図であり、図1
Dは図1BのBの拡大図であり、図1Eは図1Bに示す発光装置の第1導電パターンの上面図であり、図1Fは、図1Bに示す発光装置の第2導電パターンの上面図である。図1Gは一実施形態による発光装置の上面図であり、図1Hは、図1GのラインA−A’およ
びB−B’に沿って切断した断面図である。図1Iは、一実施形態に係る発光装置の第1
〜第3発光部それぞれの単位面積あたりの電流密度に対する正規化外部量子効率を示す図である。
図1A〜図1Hを参照すると、発光装置は、第1発光部LE1、第2発光部LE2、及び第3発光部LE3を含んでもよい。
上面から見て、第1発光部LE1、第2発光部LE2及び第3発光部LE3は、同一平面上面に位置する外側側壁を有する略四角形の構造体を有していてもよい。上面から見た場合、発光装置は、第1コーナーCN1、第2コーナーCN2、第3コーナーCN3、及び第4コーナーCN4を含むことができる。
第2発光部LE2が一方向に偏って第1発光部LE1上に配置され、第3発光部LE3が一方向に偏って第2発光部LE2上に配置される場合、第1発光部LE1から放出された光の一部は第2発光部LE2及び第3発光部LE3を通過することができるが、一部は第2発光部LE2及び第3発光部LE3を通過しないことがあるため、混色が発生することがある。図示した実施形態によれば、第1発光部LE1、第2発光部LE2、及び第3発光部LE3が同一平面状の外側側壁を有する略四角形の構造体を有するので、第1発光部LE1、第2発光部LE2、及び第3発光部LE3が1つ以上の方向にロープ状に積み重ねられた場合に発生し得る色の混ざりを防止することができる。
第1発光部LE1の一面が第2発光部LE2に対向する場合、第1発光部LE1の他方の面は、発光装置の光取り出し面であってもよい。第1発光部LE1の他方の面が光取り出し面である場合、第1発光部LE1から出射される光の波長は最も短くてもよく、第2発光部LE2から出射される光の波長は、第1発光部LE1の波長よりも長くてもよく、第3発光部LE3の波長よりも短くてもよく、第3発光部LE3から出射される光の波長は最も長くてもよい。例えば、第1発光部LE1は青色光を、第2発光部LE2は緑色光を、第3発光部LE3は赤色光をそれぞれ発光してもよい。
第1発光部LE1は、垂直に積層された第1n型半導体層102、第1活性層104、第1p型半導体層106、および第1オーミック層108を含んでもよい。第2発光部LE2は、垂直に積層された第2n型半導体層202、第2活性層204、第2p型半導体層206、及び第2オーミック層208を含むことができる。第3発光部LE3は、垂直に積層された第3p型半導体層306、第3活性層304、及び第3n型半導体層302と、第3p型半導体層306と電気的に接続された第1導電パターンCP1と、第3n型半導体層302と電気的に接続された第2導電パターンCP2とを含んでもよい。
第1n型半導体層102、第2n型半導体層202、及び第3n型半導体層302の各々は例えば、Siドープ窒化ガリウム系半導体層であってもよい。第1p型半導体層106、第2p型半導体層206、及び第3p型半導体層306の各々は例えば、Mgドープ窒化ガリウム系半導体層であってもよい。第1活性層104、第2活性層204、及び第3活性層304は多重量子井戸(MQW)を含み、その構成比率は、所望のピーク波長の光を発するように決定される。第1オーミック層108及び第2オーミック層208は、ZnO、SnO2、InO2、ITO(indium tin oxide)、IZO(indium zinc oxide)、ITZO(indium tin zinc oxide)などの透明導電性酸化物(TCO)を用いて形成することができる。第1導電パターンCP1及び第2導電パターンCP2のそれぞれは、第1オーミック層108及び第2オーミック層208よりも高い電気伝導特性を有する材料を含んでもよい。一実施形態によれば、第1導電パターンCP1は、TCOの代わりに第3p型半導体層306と電気的に接続されてもよく、Au/Ge合金を含んでもよい。第2導電パターンCP2は、TCOの代わりに第3n型半導体層302と電気的に接続されてもよく、Au/be合金を含んでもよい。第3発光部LE3は、TCOに代えてオーミック層として第1導電パターンCP1及び第2導電パターンCP2を含むため、オーミック特性が向上する。
図1B及び図1Dを参照すると、第1導電パターンCP1は発光装置の一つのコーナー(例えば、第3コーナーCN3)に配置された第3p型半導体層306に電気的に接触させることができる。第1導電パターンCP1は、第2発光部LE2と第3p型半導体層306との間に配置されていてもよく、第1導電パターンCP1の一方面が第3p型半導体層306の一方面に接触している。例えば、第1導電パターンCP1は0.3μm〜0.4μmの第1厚さTH1を有することができるが、これに限定されない。
第2導電パターンCP2は発光装置の他の一つのコーナー(例えば、第4コーナーCN4)に配置された第3n型半導体層302に電気的に接触させることができる。第2導電パターンCP2は、第3発光部LE3内に延在してもよく、第3p型半導体層306及び第3活性層304を通過するピラー構造体を有してもよい。第2導電パターンCP2の外側側壁を囲む第1パッシベーション層PV1によって、第2導電パターンCP2を第3p型半導体層306及び第3活性層304から絶縁することができる。第1パッシベーション層PV1は、SiNx、TiNx、TiOx、TaOx、ZrOx、HfOx、AlOx、およびSiOxからなる群から選択された少なくとも1つを含んでもよい。第1パッシベーション層PV1は、第3p型半導体層306上に延長されてもよい。また、第1パッシベーション層PV1は、第1導電パターンCP1を取り囲みながら配置されてもよい。
第2導電パターンCP2の一面は第3n型半導体層302の一面と接し、第2導電パターンCP2の対向面は、第3p型半導体層306の第2発光部LE2と隣り合う面よりも低いか、または同じ高さに位置してもよい。例えば、第2導電パターンCP2は第1導電パターンCP1より大きい第2厚さTH2を有することができ、例えば、3μm〜4μmの厚さを有することができる。第1導電パターンCP1の厚さTH1よりも厚さTH2を大きくして第3発光部LE3に延びる第2導電パターンCP2を形成することにより、第1導電パターンCP1の底面と第2導電パターンCP2の他の面との段差を小さくしてもよい。
図1B及び図1Cに示される一実施形態によれば、第2導電パターンCP2において、第6ビア構造体VA6に隣接する上部UPの第1幅WT1は、第3p型半導体層306及び第3活性層304を通過する下部LPの第2幅WT2よりも大きくてもよい。第2導電パターンCP2の下部LPは一定である第2幅WT2を有していてもよいし、第2導電パターンCP2の上部UPは、上方向に沿って徐々に増加する幅を有していてもよい。第1幅WT1は、第2導電パターンCP2の最長の幅であってもよい。また、第2導電パターンCP2の上部UPの外側側壁は第6ビア構造体VA6に隣接しており、鋭利な縁部SPを有するように突出していてもよい。
一実施形態によれば、第2発光部LE2の第2n型半導体層202は、第2活性層204と接触する一面を含むことができる。複数の微細な突出部(図6参照)が、第2n型半導体層202の他方の対向面に形成されていてもよい。微細な突起は、均一であっても、不均一であってもよい。いくつかの実施形態では、第1発光部LE1の第1n型半導体層102及び第3発光部LE3の第3n型半導体層302のそれぞれの一面に、複数の微細な突起を形成してもよい。
図1A〜図1Hを参照すると、第1発光部LE1、第2発光部LE2、及び第3発光部LE3の外側側壁は、互いに同一平面上にあってもよい。以下の説明において、発光装置の外側側壁は、第1発光部LE1、第2発光部LE2、及び第3発光部LE3それぞれの外側側壁を意味する。
発光装置は、第1発光部LE1と第2発光部LE2との間に配置された第1接着部AD1及び第1カラーフィルタCF1と、第2発光部LE2と第3発光部LE3との間に配置された第2接着部AD2及び第2カラーフィルタCF2とをさらに含むことができる。
第1接着部AD1及び第2接着部AD2はそれぞれ、SOG(silicon on glass)、SiO2、フォトレジスト、BCB(benzo cyclo butine)、HSQ(hydrogen silsesquioxanes)などのように、密着性を有し、透過率の高い物質を含むことができる。第1カラーフィルタCF1及び第2カラーフィルタCF2は、TiO2とSiO2とが交互に積層された構造体を有するDBR(distributed Bragg reflector)を含むことができる。例えば、第1カラーフィルタCF1と第2カラーフィルタCF2とは、構成比率および交互の重なり順およびTiO2およびSiO2の個数に関して異なっていてもよい。例示的な一実施形態によれば、第1カラーフィルタCF1は、第2発光部LE2から発生する光と第3発光部LE3から発生する光とを選択的に通過させ、第1発光部LE1から発生する光を反射させてもよい。第2カラーフィルタCF2は第3発光部LE3から発生する光を選択的に通過させることができ、第1発光部LE1から発生する光および第2発光部LE2から発生する光を反射させることができる。
例示的な一実施形態によれば、第2導電パターンCP2が第3p型半導体層306及び第3活性層304を通過するように配置され、第1導電パターンCP1が第3p型半導体層306に配置されているように、第2導電パターンCP2が第1導電パターンCP1よりも大きな厚さを有するように形成されていてもよく、第1導電パターンCP1と第2導電パターンCP2との段差を小さくしてもよい。第1導電パターンCP1及び第2導電パターンCP2の他方の面に配置された第2接着部AD2が第2カラーフィルタCF2と接合されている場合、第2接着部AD2は、第1導電パターンCP1と第2導電パターンCP2との段差が小さくなることに起因して、凹みや突出部がなく略均一に形成されていてもよい。第2接着部AD2がへこんだり突出したりすると、へこんだり突出した部分にエアギャップが形成され、第2接着部AD2が熱圧着処理により接着される際に、第2接着部AD2と第2カラーフィルタCF2とが膨張して剥離することがある。本実施形態によれば、第2接着部AD2に接触させる第1導電パターンCP1と第2導電パターンCP2との段差を小さくすることにより、第1導電パターンCP1と第2導電パターンCP2との厚さの差を設定することにより、第2接着部AD2に凹みや突起部が形成されるのを防止し、エアギャップの存在による層間剥離を防止することができる。
第3発光部LE3上には、第1パッドPD1が第1コーナーCN1に配置され、第1オーミック層108と電気的に接続されてもよく、第2パッドPD2が第2コーナーCN2に配置され、第2オーミック層208と電気的に接続されてもよく、第3パッドPD3が第3コーナーCN3に配置され、第1導電パターンCP1と電気的に接続されてもよく、共通のパッドCPDが第4コーナーCN4に配置され、第1から第3n型半導体層102、202、302と電気的に接続されてもよい。
例えば、第1パッドPD1、第2パッドPD2、第3パッドPD3、および共通パッドCPDのそれぞれは、Au、Ag、Ni、Al、Rh、Pd、Ir、Ru、Mg、Zn、Pt、Hf、Cr、Ti、およびCuのうちの少なくとも1つ、またはそれらの合金を含んでもよい。
一実施形態によれば、第1パッドPD1、第2パッドPD2、第3パッドPD3、及び共通パッドCPDの各々は、平面的に見て実質的に同一の幅WT及び形状を有することができる。例えば、発光装置が10×10μmである場合、第1パッドPD1、第2パッドPD2、第3パッドPD3、及び共通パッドCPDの幅は3μm〜4μmであり、第1パッドPD1、第2パッドPD2、第3パッドPD3、及び共通パッドCPD間の幅は2μm〜4μmである。
発光装置は、さらに、第1コーナーCN1に配置され、第1オーミック層108と第1パッドPD1とを電気的に接続する第1ビア構造体VA1と、第2コーナーCN2に配置され、第2オーミック層208と第2パッドPD2とを電気的に接続する第2ビア構造体VA2と、第3コーナーCN3に配置され、第1導電パターンCP1と第3パッドPD3とを電気的に接続する第3ビア構造体VA3とを含んでもよい。さらに、発光装置は、第4コーナーCN4に配置され、第1n型半導体層102と共通パッドCPDとを電気的に接続する第4ビア構造体VA4と、第4コーナーCN4に配置され、第2n型半導体層202と共通パッドCPDとを電気的に接続する第5ビア構造体VA5と、第4コーナーCN4に配置され、第2導電パターンCP2と共通パッドCPDとを電気的に接続する第6ビア構造体VA6とを更に有していてもよい。
第1ビア構造体VA1は、第3発光部LE3、第2接着部AD2、第2カラーフィルタCF2、第2発光部LE2、第1接着部AD1、及び第1カラーフィルタCF1を通過することができる。第2ビア構造体VA2は、第3発光部LE3、第2接着部AD2及び第2カラーフィルタCF2を通過することができる。第3ビア構造体VA3は、第3発光部LE3を通過することができる。第4ビア構造体VA4は、第3発光部LE3、第2接着部AD2、第2カラーフィルタCF2、第2発光部LE2、第1接着部AD1、第1カラーフィルタCF1、第1オーミック層108、第1p型半導体層106、及び第1活性層104を通過してもよい。第5ビア構造体VA5は、第3発光部LE3、第2接着部AD2、第2カラーフィルタCF2、第2オーミック層208、第2p型半導体層206、及び第2活性層204を通過することができる。第6ビア構造体VA6は、第3n型半導体層302を通過してもよい。図1Aおよび図1Bを参照すると、第1ビア構造体VA1、第2ビア構造体VA2、第3ビア構造体VA3、第4ビア構造体VA4、第5ビア構造体VA5、および第6ビア構造体VA6のそれぞれは、同じ第3幅WT3を有することができる。第3幅WT3は、1μm以下であってもよい。
図1Gおよび図1Hを参照すると、別の一実施形態によれば、第1ビア構造体VA1、第2ビア構造体VA2、第3ビア構造体VA3、第4ビア構造体VA4、第5ビア構造体VA5、および第6ビア構造体VA6は、異なった幅を有することができる。例えば、第1ビア構造体VA1、第2ビア構造体VA2、第3ビア構造体VA3、第4ビア構造体VA4、及び第5ビア構造体VA5の各々は同じ第3幅WT3を有することができ、第6ビア構造体VA6は、第3幅WT3よりも大きい第4幅WT4を有することができる。第1発光部LE1が青色光を発光し、第2発光部LE2が緑色光を発光し、第3発光部LE3が赤色光を発光する場合、第1発光部LE1、第2発光部LE2、及び第3発光部LE3における1面積あたりの電流密度に応じた最大外部量子効率(EQE)が互いに異なっていてもよい。図1Iにおいて、x軸は発光装置の単位面積あたりの電流密度を表し、y軸は正規化されたEQEを表す。図1Iを参照すると、最大値外部量子効率100%を達成するためには第1発光部LE1及び第2発光部LE2において、単位面積あたり約2A/cm2の電流が必要であるが、第3発光部LE3においては単位面積あたり約20A/cm2の電流が必要である。また、実施形態に係る発光装置においては、第1発光部LE1、第2発光部LE2、第3発光部LE3は垂直に積層されており、同一の電流を流すことにより、最大の外部量子効率が達成されることが好ましい。このように、第3発光部LE3の面積を減少させることによって、第3発光部LE3に印加される電流量を、第1発光部LE1及び第2発光部LE2の各々に印加される電流量の大きさ程度に減少させることができる。第3発光部LE3の第6ビア構造体VA6を第1〜第5ビア構造体VA1、VA2、VA3、VA4、VA5の各々の大きさよりも大きく形成することによって、赤色光を放出する第3発光部LE3の面積を減少させることができ、その結果、第1発光部LE1、第2発光部LE2、及び第3発光部LE3の各々に実質的に同量の電流を印加することができる。このようにして、最大の外部量子効率が達成され得る。
いくつかの実施形態では同じ理由で、第3発光部LE3の第3p型半導体層306と電気的に接続された第3ビア構造体VA3は第1ビア構造体VA1、第2ビア構造体VA2、第4ビア構造体VA4、第5ビア構造体VA5、および第6ビア構造体VA6のそれぞれの第3幅WT3よりも大きい第4幅WT4を有していてもよい。
図1B及び図1Eを参照すると、第3ビア構造体VA3の一面を第1導電パターンCP1の一面に当接させることができる。第1導電パターンCP1は、第3幅WT3より大きい幅を有することができる。第1導電パターンCP1の一面は、第3ビア構造体VA3及び第3p型半導体層306の一面と同時に接するようにしてもよい。第1導電パターンCP1は、第3ビア構造体VA3に接触する第1部分PT1と、第3p型半導体層306に接触する第2部分PT2とを含んでもよい。第2部分PT2は、第1部分PT1を取り囲む構造体を有することができる。第2部分PT2の面積は、第1部分PT1の面積の1〜5倍とすることができる。
図1B及び図1Fを参照すると、第6ビア構造体VA6の一面を第2導電パターンCP2の一面に当接させることができる。第2導電パターンCP2は、第3幅WT3より大きい幅を有することができる。図1Cを参照すると、第2導電パターンCP2は第1幅WT1及び第2幅WT2を有し、第6ビア構造体VA6の第3幅WT3は、第1幅WT1及び第2幅WT2より小さい。第2幅WT2は、第1幅WT1より小さく、第3幅WT3より大きくてもよい。第2導電パターンCP2の一面は、第6ビア構造体VA6及び第3n型半導体層302と同時に接するようにしてもよい。第2導電パターンCP2は、第6ビア構造体VA6に接触する第1部分PT1と、第3n型半導体層302に接触する第2部分PT2とを含んでもよい。第2部分PT2は、第1部分PT1を取り囲む構造体を有することができる。第2部分PT2の面積は、第1部分PT1の面積の1〜5倍とすることができる。
図1A〜図1Hを参照すると、第1ビア構造体VA1、第2ビア構造体VA2、第3ビア構造体VA3、第4ビア構造体VA4、第5ビア構造体VA5、および第6ビア構造体VA6のそれぞれはシード層(seed layer)SDおよびめっき層(plating layer)MLを含んでもよく、シード層SDは、めっき層MLを取り囲んでもよい。例えば、シード層SD及びめっき層MLは、それぞれ銅を含むことができ、シード層SD中の銅の密度は、めっき層ML中の銅の密度よりも高いことができる。
発光装置は、さらに、それぞれの第1ビア構造体VA1、第2ビア構造体VA2、第3ビア構造体VA3、第4ビア構造体VA4、第5ビア構造体VA5、および第6ビア構造体VA6の外側側壁を囲み、第3n型半導体層302の一面に延在する第2パッシベーション層PV2を含んでもよい。第2パッシベーション層PV2が第3n型半導体層302の一面まで延在するとき、第2パッシベーション層PV2は、第3n型半導体層302を第1パッドPD1、第2パッドPD2、第3パッドPD3、および共通パッドCPDから絶縁してもよい。第2パッシベーション層PV2は、絶縁特性を有する透明材料を含んでもよい。例えば、第2パッシベーション層PV2は、SiNx、TiNx、TiOx、TaOx、ZrOx、HfOx、AlOx、およびSiOxのうちの少なくとも1つを含み得る。
一実施形態によれば、第2パッシベーション層PV2において、第3n型半導体層302の一面に延在する部分の厚さは、それぞれの第1ビア構造体VA1、第2ビア構造体VA2、第3ビア構造体VA3、第4ビア構造体VA4、第5ビア構造体VA5、および第6ビア構造体VA6の外側側壁を囲む部分の厚さ以上であってもよい。
製造中に発光装置を基板から分離する際に、基板が曲がることがある。このように、本実施形態による第2パッシベーション層PV2は、第3n型半導体層302の一面に配置され、第1ビア構造体VA1、第2ビア構造体VA2、第3ビア構造体VA3、第4ビア構造体VA4、第5ビア構造体VA5、及び第6ビア構造体VA6のそれぞれの外側側壁を囲む部分の厚さ以上の厚さを有する部分を含むため、第3n型半導体層302の一面に配置される第2パッシベーション層PV2は、第1パッドPD1、第2パッドPD2、第3パッドPD3、及び共通パッドCPDが発光装置から剥離することを防止することができる。
発光装置は、発光装置の外側側壁を取り囲むように配置される外部シード層SSDをさらに含んでもよい。一実施形態によれば、第2パッシベーション層PV2は、外部シード層SSDと発光装置との間に延在するように配置されてもよい。外部シード層SSDの両端面は、第4ビア構造体VA4の両端面と実質的に同一平面上にあってもよい。一実施形態によれば、第1発光部LE1、第2発光部LE2、及び第3発光部LE3から発生する光のうち、発光装置の側面方向に向かった光を外部シード層SSDで反射させることにより、発光装置の光効率を向上させることができる。
一実施形態によれば、発光装置は、外部シード層SSDの外部側壁を囲むマスキングパターンMP5をさらに含むことができる。この発光装置は、マスキングパターンMP5によって外部から電気的に絶縁されていてもよい。マスキングパターンMP5は、フォトレジスト、ポリイミド、エポキシ樹脂などの絶縁性を有する不透明な物質を含むことができる。
一実施形態によれば、発光装置が完成した後に除去されるべき基板(図示せず)と、第1発光部LE1の第1p型半導体層106との間に湾曲現象が生じ、基板上に配置された複数の発光装置を分離する素子分離処理中に、発光装置にクラックが発生することがある。この場合、クラックの発生は、発光装置の外側側壁を囲むマスキングパターンMP5によって防止されてもよい。
図1A〜図1Hに関連して示される発光装置は、第1n型半導体層102、第2n型半導体層202、および第3n型半導体層302が共通パッドCPDに電気的に接続されているとして説明したが、本発明の概念はこれに限定されない。例えば、いくつかの実施形態において、第1p型半導体層106、第2p型半導体層206、および第3p型半導体層306は、共通パッドCPDに電気的に接続されてもよい。
図2Aは、別の一実施形態による発光装置の上面図である。図2Bは、図2AのラインC−C’に沿って切断した断面図である。
図2A及び図2Bを参照すると、発光装置は、第1発光部LE1、第2発光部LE2、及び第3発光部LE3を含んでもよい。
第1発光部LE1は、垂直に積層された第1n型半導体層102、第1活性層104、第1p型半導体層106、および第1オーミック層108を含んでもよい。第2発光部LE2は、垂直に積層された第2オーミック層208、第2p型半導体層206、第2活性層204、及び第2n型半導体層202を含んでもよい。第3発光部LE3は、垂直に積層された第3p型半導体層306、第3活性層304、及び第3n型半導体層302を含むことができる。第3発光部LE3は、第3p型半導体層306と電気的に接続した第1導電パターンCP1と、第3n型半導体層302と電気的に接続した第2導電パターンCP2とを更に有していてもよい。
発光装置は、第1発光部LE1と第2発光部LE2との間に配置された第1カラーフィルタCF1及び第1接着部AD1と、第2発光部LE2と第3発光部LE3との間に配置された第2カラーフィルタCF2、第2接着部AD2及び第3接着部AD3とをさらに含むことができる。第1カラーフィルタCF1は、第1オーミック層108と第1接着部AD1との間に配置されてもよい。あるいは、第1カラーフィルタCF1が第1オーミック層108と第1接着部AD1との間に配置されてもよい。第2カラーフィルタCF2は、第3p型半導体層306と第3接着部AD3との間に配置されていてもよい。第1接着部AD1は、第1カラーフィルタCF1と第2オーミック層208との間に配置してもよく、第1発光部LE1と第2発光部LE2とを互いに接合してもよい。一実施形態によれば、第1接着部AD1は、第1カラーフィルタCF1、第1オーミック層108、第1p型半導体層106、および第1活性層104を通過する孔の内部側壁まで延びるように配置されてもよい。第2接着部AD2は、第2n型半導体層202と第3接着部AD3との間に配置される。第3接着部AD3は、第2接着部AD2と第2カラーフィルタCF2との間に配置される。第3接着部AD3は、第2カラーフィルタCF2、第3p型半導体層306、及び第3活性層304を通過する孔の内側側壁まで延びるように配置されてもよい。
一実施形態によれば、第1導電パターンCP1を第3p型半導体層306に電気的に接触させることができる。また、第1導電パターンCP1は、第2発光部LE2と第3p型半導体層306との間に配置されていてもよく、第1導電パターンCP1の一面が第3p型半導体層306に接触している。例えば、第1導電パターンCP1は、第2カラーフィルタCF2及び第3接着部AD3を通るピラー構造体を有していてもよい。
第2導電パターンCP2は、第3n型半導体層302に電気的に接触させることができる。第2導電パターンCP2は第3発光部LE3内に延在し、第3p型半導体層306及び第3活性層304を通過するピラー構造体を有していてもよい。第2導電パターンCP2は、第1導電パターンCP1よりも大きい厚さを有していてもよい。例えば、第2導電パターンCP2は、第3接着部AD3、第2カラーフィルタCF2、第3p型半導体層306、及び第3活性層304を通るピラー構造体を有していてもよい。
第2導電パターンCP2の一面は第1導電パターンCP1の一面よりも高いレベルに位置しているのに対し、第2導電パターンCP2の他方の面は第1導電パターンCP1の他方の面と同じ平面に配置されていてもよい。第1導電パターンCP1の他方の面と第2導電パターンCP2の他方の面とは、第3発光部LE3が第2発光部LE2に接合されたときに第2発光部LE2に接触する面である。第1導電パターンCP1の他方の面と第2導電パターンCP2の他方の面とを互いに同一平面上にあるようにすることにより、接合特性を向上させることができる。
発光装置は、平面視で略四角形の構造体を有し、第1コーナーCN1、第2コーナーCN2、第3コーナーCN3、及び第4コーナーCN4を含むことができる。第3発光部LE3上には、第1パッドPD1が第1コーナーCN1に配置され、第1オーミック層108と電気的に接続されてもよく、第2パッドPD2が第2コーナーCN2に配置され、第2オーミック層208と電気的に接続されてもよく、第3パッドPD3が第3コーナーCN3に配置され、第1導電パターンCP1と電気的に接続されてもよく、共通パッドCPDが第4コーナーCN4に配置され、第1n型半導体層102、第2n型半導体層202、および第3n型半導体層302と電気的に接続されてもよい。
一実施形態によれば、発光装置はさらに、第1パッドPD1および第1オーミック層108を電気的に接続する第1ビア構造体VA1と、第2パッドPD2および第2オーミック層208を電気的に接続する第2ビア構造体VA2と、第3パッドPD3および第1導電パターンCP1を電気的に接続する第3ビア構造体VA3と、共通パッドCPDを第1n型半導体層102、第2n型半導体層202および第3n型半導体層302と電気的に接続する第4ビア構造体VA4とを含んでもよい。
第1ビア構造体VA1は第1オーミック層108と電気的に接触し、第1カラーフィルタCF1、第1接着部AD1、及び第2発光部LE2を通過する第1パターンPT1_1と、第1パターンPT1_1と電気的に接触し、第2発光部LE2と第3発光部LE3との間に配置された第2パターンPT2_1と、第2パターンPT2_1と第1パッドPD1との間に第3発光部LE3を通過し、第2パターンPT2_1と第1パッドPD1とを電気的に接続する第3パターンPT3_1とを含むことができる。例えば、第1パターンPT1_1は、第1めっき層ML1と、第1めっき層ML1の外側側壁を取り囲む第1シード層SD1とを含むことができる。この場合、第1パターンPT1_1は、銅などの金属を含むことができる。第1パターン(PT1_1)の外側側壁は、第2発光部(LE2)と電気的に絶縁される第1パッシベーション層(PV1)によって取り囲まれてもよい。前記第1パッシベーション層PV1は前記第1パターンPT1_1の外側側壁を取り囲み、前記第2n型半導体層202の一面まで延長される構造体を有することができる。第1パッシベーション層PV1は、SiO2またはSiNのような絶縁性を有する透明物質を含むことができる。第2パターンPT2_1の外側側壁は、第2接着部AD2によって取り囲まれてもよい。第2パターンPT2_1の一面は第1パターンPT1_1と接触し、他方の対向面は、第3パターンPT3_1と接触してもよい。第2パターンPT2_1は、Auなどの金属を含むことができる。第2パターンPT2_1の厚さと第2接着部AD2の厚さは実質的に同一である。第3パターンPT3_1は、第2めっき層ML2と、第2めっき層ML2の外側側壁を取り囲む第2シード層SD2とを含むことができる。この場合、第3パターンPT3_1は、銅などの金属を含むことができる。第3パターンPT3_1は、第2パッシベーション層PV2によって取り囲まれ、第3発光部LE3と電気的に絶縁される。第2パッシベーション層PV2は、SiO2またはSiNのような絶縁性を有する透明物質を含むことができる。
第2ビア構造体VA2は第2n型半導体層202、第2活性層204及び第2p型半導体層206を貫通し、第2オーミック層208と電気的に接触する第1パターンPT1_2と、第2発光部LE2と第3発光部LE3との間に配置され、第1パターンPT1_2と電気的に接触する第2パターンPT2_2と、第3接着部AD3、第2カラーフィルタCF2及び第3発光部LE3を貫通し、第2パターンPT2_2と第2パッドPD2とを電気的に接続する第3パターンPT3_2とを含むことができる。例えば、第1パターンPT1_2は、第1めっき層ML1と、第1めっき層ML1の外側側壁を取り囲む第1シード層SD1とを含むことができる。この場合、第1パターンPT1_2は、銅などの金属を含むことができる。第1パターンPT1_2の外側側壁は、第2発光部LE2と電気的に絶縁されるように第1パッシベーション層PV1によって取り囲まれてもよい。第1パッシベーション層PV1は第1ビア構造体VA1の第1パターンPT1_1の外側側壁と、第2ビア構造体VA2の第1パターンPT1_2の外側側壁とを取り囲み、第2n型半導体層202の一面まで延在する構造体を有することができる。第2パターンPT2_2の外側側壁は、第2接着部AD2によって取り囲まれてもよい。第2パターンPT2_2の一面は第1パターンPT1_2と接触し、他方の対向面は、第3パターンPT3_2と接触してもよい。第1ビア構造体VA1の第2パターンPT2_1と第2ビア構造体VA2の第2パターンPT2_2とは、同じ高さに配置されてもよい。第2パターンPT2_2の厚さと第2接着部AD2の厚さは実質的に同一である。第2パターンPT2_2は、Auなどの金属を含むことができる。第3パターンPT3_2は、第2めっき層ML2と、第2めっき層ML2の外側側壁を取り囲む第2シード層SD2とを含むことができる。この場合、第3パターンPT3_2は、銅などの金属を含むことができる。第2ビア構造体VA2の第3パターンPT3_2と第1ビア構造体VA1の第3パターンPT3_1とは、実質的に同じ構造体を有することができる。第3パターンPT3_2は、第3発光部LE3と電気的に絶縁されるように第2パッシベーション層PV2によって取り囲まれることができる。第2パッシベーション層PV2は、第1ビア構造体VA1の第3パターンPT3_1の外側側壁及び第2ビア構造体VA2の第3パターンPT3_2の外側側壁を取り囲み、第3n型半導体層302の一面まで延長される構造体を有することができる。
第3ビア構造体VA3は、第3n型半導体層302、第3活性層304、及び第3p型半導体層306を通過してもよく、第1導電パターンCP1と第3パッドPD3とを電気的に接続してもよい。第3ビア構造体VA3は第2めっき層ML2および第2シード層SD2を含んでもよく、これらのシード層は第2めっき層ML2の外側側壁を取り囲んでいる。ここで、第3ビア構造体VA3は、銅などの金属を含むことができる。
第3ビア構造体(VA3)の一面は、第1導電パターン(CP1)の一面に接することができる。第1導電パターンCP1は、第3ビア構造体VA3の幅より大きい幅を有することができる。第1導電パターンCP1の一面は、第3ビア構造体VA3及び第3p型半導体層306の一面と同時に接するようにしてもよい。第1導電パターンCP1は、第3ビア構造体VA3に接触させる第1部分PT1と、第3p型半導体層306に接触させる第2部分PT2とを有していてもよい。第2部分PT2は、第1部分PT1を取り囲む構造体を有していてもよい。第2部分PT2の面積は、第1部分PT1の面積の1〜5倍とすることができる。
第4ビア構造体VA4は、第1n型半導体層102と電気的に接触し、第1活性層104、第1p型半導体層106、第1オーミック層108、第1カラーフィルタCF1及び第2発光部LE2を貫通する第1パターンPT1_4と、第1パターンPT1_4及び第2n型半導体層202と電気的に接触し、第2導電パターンCP2と電気的に接触し、第2接着部AD2に配置された第2パターンPT2_4と、第2導電パターンCP2と共通パッドCPDとを電気的に接続する第3パターンPT3_4とを含むことができる。第1パターンPT1_4は、第1めっき層ML1と、第1めっき層ML1の外側側壁を取り囲む第1シード層SD1とを含むことができる。第1パッシベーション層PV1は、第1パターンPT1_4の外側側壁を取り囲むことができる。第1接着部AD1は、第1パッシベーション層PV1によって取り囲まれた第1パターンPT1_4の外側側壁の一部を囲み、第1カラーフィルタCF1の一面まで延長される構造体を有することができる。第2パターンPT2_4の外側側壁は、第2接着部AD2によって取り囲まれた構造体を有することができる。第3パターンPT3_4は第2めっき層ML2と、第2めっき層ML2の外側側壁を取り囲む第2シード層SD2とを含み、その外側側壁が第2パッシベーション層PV2によって取り囲まれた構造体を有することができる。第2保護層PV2は、第3n型半導体層302まで延在し、第1ビア構造体VA1の第3パターンPT3_1、第2ビア構造体VA2の第3パターンPT3_2、第3ビア構造体VA3、および第4ビア構造体VA4の第3パターンPT3_4のそれぞれの外側側壁を取り囲む構造体を有することができる。
第4ビア構造体(VA4)の一面は、第2導電パターン(CP2)の一面に接することができる。第2導電パターンCP2は、第4ビア構造体VA4の幅よりも大きい幅を有していてもよい。第2導電パターンCP2の一面は、第4ビア構造体VA4に接する第1部分PT1と、第3n型半導体層302に接する第2部分PT2とを有していてもよい。第2部分PT2は、第1部分PT1を取り囲む構造体を有することができる。第2部分PT2の面積は、第1部分PT1の面積の1〜5倍とすることができる。
第1発光部LE1及び第2発光部LE2のそれぞれの外側側壁は、互いに同一平面上にあってもよい。第1外部シード層SSD1は、第1発光部LE1及び第2発光部LE2の外側側壁に沿って設けられてもよい。第1パッシベーション層PV1は、第1外部シード層SSD1と、第1発光部LE1および第2発光部LE2の外側側壁との間に延在してもよい。第1パッシベーション層PV1によって、第1発光部LE1および第2発光部LE2を第1外部シード層SSD1から絶縁することができる。また、第1外部シード層SSD1の外側側壁にマスキングパターンMP3をさらに提供することができる。
第2接着部AD2の外側側壁は、第1発光部LE1、第2発光部LE2及び第3発光部LE3のそれぞれの外側側壁から突出していてもよい。第3発光部LE3の外側側壁に配置され、第2接着部AD2の露出された周辺部の上面に延長される第2外部シード層SSD2をさらに提供することができる。第2パッシベーション層PV2は、第2外部シード層SSD2と第3発光部LE3の外側側壁との間に延在してもよい。第2パッシベーション層PV2によって、第3発光部LE3は、第2外部シード層SSD2から絶縁されてもよい。また、第2外部シード層SSD2の外側側壁にマスキングパターンMP4をさらに提供することができる。
図2A及び図2Bに関連して示される発光装置は、第1n型半導体層102、第2n型半導体層202、及び第3n型半導体層302を共通パッドCPDに電気的に接続したものとして説明されるが、発明の概念はこれに限定されない。いくつかの実施形態において、第1p型半導体層106、第2p型半導体層206、および第3p型半導体層306は、共通パッドCPDに電気的に接続されてもよい。
以下、図1の発光装置の製造方法について説明する。
図3〜図28は、本発明の一実施形態による発光装置の製造方法を示す断面図である。
図3を参照すると、第1n型半導体層102、第1活性層104、第1p型半導体層106、及び第1オーミック層108を含む第1発光部LE1が、第1基板100上に形成されてもよい。第1発光部LE1上に第1カラーフィルタCF1を形成してもよい。いくつかの実施形態では、第1カラーフィルタCF1が選択的に省略されてもよい。
上面から見ると、第1基板100は、実質的に四角形の構造体を有し、第1コーナーCN1、第2コーナーCN2、第3コーナーCN3、および第4コーナーCN4を含むことができる。第1発光部LE1及び第1カラーフィルタCF1の各々は、第1基板100に対応する略四角形の構造体を有していてもよく、第1発光部LE1及び第1カラーフィルタCF1の第1基板100の外側側壁と第1発光部LE1及び第1カラーフィルタCF1の外側側壁とは互いに同一平面上にあってもよい。
図4を参照すると、第2n型半導体層202、第2活性層204、第2p型半導体層206、及び第2オーミック層208を含む第2発光部LE2が、第2基板200上に形成されてもよい。
一実施形態によれば、第2n型半導体層202を第2基板200上に成長させる前に、ドーパントがドープされていない窒化ガリウム層を成長させることができる。
第2基板200は平面視で略四角形の構造体を有し、第2発光部LE2は、第2基板200に対応する略四角形の構造体を有する。このように、第2基板200の外側側壁および第2発光部LE2の外側側壁は、互いに同一平面上にあってもよい。第2基板200は、第1基板100に対応する構造体及び大きさを有することができる。
図5を参照すると、第2発光部LE2を裏返すことによって、取り外し可能な接着剤RAを使用することによって、支持基板SSを第2オーミック層208に接着することができる。第2基板200は、レーザーリフトオフ法等を用いることによって、第2発光部LE2から除去されてもよい。第2基板200が除去される領域において、第2n型半導体層202が露出されてもよく、又はドーパントがドープされていない窒化ゲルマニウム層が露出されてもよい。
図6を参照すると、エッチング処理を用いて露出した窒化ガリウム層をエッチングして化学処理を行うことにより、複数の突出部を形成してもよい。複数の突出部は不純物がドープされていない窒化ガリウム層上に形成されてもよいし、第2n型半導体層202上に形成されてもよい。
第2n型半導体層202又はドーパントをドープしていない窒化ガリウム層上に複数の突出部が形成されるので、第1活性層104又は第2活性層204から発生した光が複数の突出部で散乱され、これにより光の取り出し効率が向上する。
いくつかの実施形態では、図6に示すプロセスを省略することができる。加えて、いくつかの実施の形態において、複数の突出部を第1n型半導体層102上に形成することもできる。
以下、図6に示す処理を省略して説明する。
図7を参照すると、第1基板100の第1カラーフィルタCF1上に第1接着部AD1を蒸着する。そして、第1支持基板SSに接合された第2発光部LE2を再度裏返した後、第2発光部LE2の第2n型半導体層202を第1接着部AD1に当接させ、熱を加えることにより第1発光部LE1と第2発光部LE2とを接合してもよい。そして、第2発光部LE2から支持基板SSを除去し、除去可能な接着剤層RAを除去することによって、第2オーミック層208を露出させることができる。
このようにして、第1n型半導体層102、第1活性層104、第1p型半導体層106、第1オーミック層108、第1カラーフィルタCF1、第1接着部AD1、第2n型半導体層202、第2活性層204、第2p型半導体層、206および第2オーミック層208を、第1基板100上に順次積層してもよい。
図8を参照すると、露出された第2オーミック層208上に第2カラーフィルタCF2を形成することができる。いくつかの実施形態では、第2カラーフィルタCF2が選択的に省略されてもよい。
図9を参照すると、第3n型半導体層302、第3活性層304、及び第3p型半導体層306を含む第3発光部LE3が、第3基板300上に形成されてもよい。第3基板300は平面視で略四角形の構造体を有し、第3発光部LE3は、第3基板300に対応する略四角形の構造体を有する。このように、第3基板300の外側側壁および第3発光部LE3の外側側壁は、互いに同一平面上にあってもよい。一方、第3基板300は、第1基板100及び第2基板200に対応する構造体及び大きさを有することができる。
図10を参照すると、第3p型半導体層306及び第3活性層304をエッチングすることによって、第3n型半導体層302を露出させる第1孔H1が形成されてもよい。第1孔H1は、第4コーナーCN4に形成されていてもよい。例えば、第1孔H1は、3μm〜3.5μmの深さを有することができる。
一実施形態によれば、第1孔H1は、一定の幅を有する上側部分と、徐々に増加する幅を有する下側部分とを有することができる。第1孔H1の下部は図1Cに示すように、鋭い縁部を有していてもよい。
図11を参照すると、第1孔H1が埋設されないように、第1パッシベーション層PV1が、第1孔H1が形成される第3n型半導体層302上にコンフォーマルに形成されてもよい。第1パッシベーション層PV1は、SiN、TiN、TiO2、Ta25、ZrOx、HfOx、およびSiO2からなる群から選択された少なくとも1つを含んでもよい。例えば、第1パッシベーション層PV1は、SiNを含むことができる。
第3コーナーCN3に位置する第1パッシベーション層PV1を部分的にエッチングすることによって、第3p型半導体層306を露出する第2孔H2が形成されてもよい。第2孔H2の深さは、第1孔H1より小さくてもよく、0.3μmであってもよい。
第2孔H2が形成される間に、第1孔H1の底面に形成された第1パッシベーション層PV1を一緒にエッチングして、第3n型半導体層302が露出されてもよい。
いくつかの実施形態では、第1パッシベーション層PV1は省略されてもよい。第1パッシベーション層PV1を省略する場合、続いて形成される第2導電パターンCP2は、第1孔H1の内部側壁から離間して形成されてもよい。
図12を参照すると、第1孔H1に第2導電パターンCP2が形成されてもよく、第2孔H2に第1導電パターンCP1が形成されてもよい。
第1導電パターンCP1はAu/Be合金を含んでもよく、第2導電パターンCP2はAu/Ge合金を含んでもよい。第1導電パターンCP1の厚さは、第2孔H2の深さ以上でありうる。第2導電パターンCP2の厚さは、第1孔H1の深さ以上でありうる。例えば、第2導電パターンCP2は、3μm〜4μmの厚さを有することができる。
図13を参照して、第1導電パターンCP1、第2導電パターンCP2、及び第3発光部LE3を形成した第3基板300を裏返し、第1導電パターンCP1及び第2導電パターンCP2が第2カラーフィルタCF2に対向するように配置してもよい。第2発光部LE2と第3発光部LE3とは、第2接着部AD2を用いて接着されてもよい。
このようにして、第1n型半導体層102、第1活性層104、第1p型半導体層106、第1オーミック層108、第1カラーフィルタCF1、第1接着部AD1、第2n型半導体層202、第2活性層204、第2p型半導体層206、第2オーミック層208、第2カラーフィルタCF2、第2接着部AD2、第3p型半導体層306、第3活性層304、及び第3n型半導体層302を、第1基板100上に順次積層してもよい。また、第1導電パターンCP1及び第2導電パターンCP2は、第2接着部AD2と第3発光部LE3との間に配置されていてもよい。
第3発光部LE3を接合した後、第3基板300をレーザーリフトオフ処理等により除去してもよい。
図11に戻って説明すると、第1パッシベーション層PV1が形成されておらず、第2導電パターンCP2が第1孔H1の内側側壁から離間して形成されている場合には、第2接着部AD2が第1孔H1と第2導電パターンCP2との間の空間を埋めるように形成されてもよい。
図14を参照すると、第3発光部LE3、第2接着部AD2、及び第2カラーフィルタCF2をエッチングすることにより、第2コーナーCN2、第1コーナーCN1、及び第4コーナーCN4に配置され、第2オーミック層208を露出させる第3孔H3、第4孔H4、第5孔H5、及び第6孔H6が形成されてもよい。第3孔H3は第2コーナーCN2に配置されてもよく、第4孔H4は第1コーナーCN1に配置されてもよく、第5孔H5及び第6孔H6は第4コーナーCN4に配置されてもよい。
第3孔H3、第4孔H4、第5孔H5、及び第6孔H6は、ほぼ同じ幅を有していてもよい。
第3孔H3、第4孔H4、第5孔H5及び第6孔H6を形成しつつ、それぞれの第3発光部LE3、第2接着部AD2及び第2カラーフィルタCF2の周辺部をエッチングして第2オーミック層208の一部を露出させてもよい。上面から見ると、露光された第2オーミック層208は、第2カラーフィルタCF2の外側側壁を取り囲む構造体を有していてもよい。
一実施形態によれば、第3発光部LE3、第2接着部AD2、及び第2カラーフィルタCF2それぞれの周辺部がエッチングされるにつれて、第1基板100と第1発光部LE1の第1p型半導体層106との間に誘起されるストレスを緩和することができる。
図15を参照すると、第3孔H3に第1マスキングパターンMP1が形成されてもよい。第1マスキングパターンMP1は後続エッチング処理で使用されるエッチング液に対してエッチング選択比を有する材料を含み、実質的にエッチングされないようにすることができる。例えば、第1マスキングパターンMP1はフォトレジストを含むことができる。
図16を参照すると、第4孔H4、第5孔H5及び第6孔H6の底面に配置されている第2オーミック層208、第2p型半導体層206及び第2活性層204をエッチングすることによって、第2n型半導体層202を部分的に露出させることができる。エッチング処理を介して、第4孔H4、第5孔H5、および第6孔H6のそれぞれは、下方に延びる構造体を有することができる。
第4孔H4、第5孔H5、及び第6孔H6を下方に延在させながら、それぞれの第2オーミック層208、第2p型半導体層206、及び第2活性層204の周辺部分をエッチングして、第2n型半導体層202の部分を露出させてもよい。上面から見ると、露出した第2n型半導体層202は、第2活性層204の外側側壁を取り囲む構造体を有していてもよい。
一実施形態によれば、それぞれの第2オーミック層208、第2p型半導体層206、及び第2活性層204の周辺部分がエッチングされるにつれて、第1基板100と第1発光部LE1の第1p型半導体層106との間に誘起されるストレスを緩和することができる。
そして、第5孔H5に第2マスキングパターンMP2を形成してもよい。第2マスキングパターンMP2はフォトレジストのように、後続のエッチング処理で使用されるエッチング液に対してエッチング選択性を有する物質であって、実質的にエッチングされない物質を含むことができる。
図17を参照すると、第2n型半導体層202と、第4孔H4及び第6孔H6の底面に配置された第1接着部AD1及び第1カラーフィルタCF1とをエッチングすることにより、第1オーミック層108を部分的に露出させてもよい。エッチング処理を介して、第4孔H4及び第6孔H6の各々は、下方に延びる構造体を有することができる。
第4孔H4及び第6孔H6を下方に延在させながら、それぞれの第2n型半導体層202、第1接着部AD1、及び第1カラーフィルタCF1の周辺部分をエッチングして、第1オーミック層108の部分を露出させてもよい。上面から見ると、露光された第1オーミック層108は、第1カラーフィルタCF1の外側側壁を取り囲む構造体を有していてもよい。
一実施形態によれば、それぞれの第2n型半導体層202、第1接着部AD1、及び第1カラーフィルタCF1の周辺部分がエッチングされるにつれて、第1発光部分LE1の第1基板100と第1p型半導体層106との間に誘起されるストレスを緩和することができる。
次に、第4孔H4に第3マスクパターンMP3を形成する。第3マスキングパターンMP3はフォトレジストのように、後続のエッチング処理で使用されるエッチング液に対してエッチング選択性を有する物質であって、実質的にエッチングされない物質を含むことができる。
図18を参照すると、第1オーミック層108、第1p型半導体層106、及び第6孔H6の底面に配置された第1活性層104をエッチングすることによって、第1n型半導体層102を部分的に露出させることができる。エッチング処理を介して、第6孔H6は、下方に延びる構造体を有することができる。
第6孔H6を下方に延在させながら、第1オーミック層108、第1p型半導体層106、及び第1活性層104の周辺部分をエッチングして、第1n型半導体層102の部分を露出させてもよい。上面から見ると、露出した第1n型半導体層102は、第1活性層104の外側側壁を取り囲む構造体を有していてもよい。
一実施形態によれば、それぞれの第1オーミック層108、第1p型半導体層106、及び第1活性層104の周辺部分がエッチングされるにつれて、第1基板100と第1発光部LE1の第1p型半導体層106との間に誘起されるストレスを緩和することができる。
そして、第6孔H6に第4マスキングパターンMP4を形成してもよい。第4マスキングパターンMP4はフォトレジストのように、後続のエッチング処理で使用されるエッチング液に対してエッチング選択性を有する物質であって、実質的にエッチングされない物質を含むことができる。
図19を参照すると、第1導電パターンCP1及び第2導電パターンCP2が露出するように、第7孔H7及び第8孔H8を第3コーナーCN3及び第4コーナーCN4にそれぞれ形成することができる。第7孔H7では、第3n型半導体層302、第3活性層304、及び第3p型半導体層306がエッチングされるように、第1導電パターンCP1を露出させてもよい。第8孔H8では、第3n型半導体層302がエッチングされるにつれて、第2導電パターンCP2が露出してもよい。
第7孔H7及び第8孔H8を形成するためのエッチング処理の間又は後に、第1基板100上において第1n型半導体層102をエッチングする処理を行い、複数の発光装置を個別化してもよい。図19の過程で発光装置を個別に分離することによって、第1基板100と第1発光部LE1、特に第1p型半導体層106との間の湾曲現象によるストレスを軽減することができる。
第7孔H7及び第8孔H8を形成した後、発光装置を個別に分離して、第1マスキングパターンMP1、第2マスキングパターンMP2、第3マスキングパターンMP3、及び第4マスキングパターンMP4を除去してもよい。
図20を参照すると、第2パッシベーション層PV2は第3n型半導体層302上に、第3孔H3、第4孔H4、第5孔H5、第6孔H6、第7孔H7、および第8孔H8が充填されないように、コンフォーマルに形成されてもよい。第2パッシベーション層PV2は発光装置の外側側壁を覆うことができ、その外側部分は、エッチングされる。
一実施形態によれば、第2パッシベーション層PV2において、第3n型半導体層302上に形成される第2パッシベーション層PV2の厚さTH1は、それぞれの第3孔H3、第4孔H4、第5孔H5、第6孔H6、第7孔H7、および第8孔H8の底面および側壁上に形成される第2パッシベーション層PV2の厚さTH2よりも大きくてもよい。例えば、第3n型半導体層302上に形成される第2パッシベーション層PV2の厚さTH1は、それぞれの第3孔H3、第4孔H4、第5孔H5、第6孔H6、第7孔H7、および第8孔H8の底面および側壁上に形成される第2パッシベーション層PV2の厚さTH2よりも2〜4倍大きくてもよい。
第2パッシベーション層PV2は、透光性に優れ、SiO2のような絶縁性を有する材料を含むことができる。
図21を参照すると、第2パッシベーション層PV2を第3n型半導体層302の表面に垂直な方向にエッチングすることによって、それぞれの第3孔H3、第4孔H4、第5孔H5、第6孔H6、第7孔H7、および第8孔H8の底面に形成された第2パッシベーション層PV2を選択的に除去することができる。
第3n型半導体層302上に形成される第2パッシベーション層PV2の厚さTH1は、それぞれの第3孔H3、第4孔H4、第5孔H5、第6孔H6、第7孔H7、および第8孔H8の底面および側壁上に形成される第2パッシベーション層PV2の厚さTH2よりも大きいため、それぞれの第3孔H3、第4孔H4、第5孔H5、第6孔H6、第7孔H7および第8孔H8の底面上に形成される第2パッシベーション層PV2がエッチングされても、第3n型半導体層302上に形成される第2パッシベーション層PV2が残存してもよい。さらに、第2パッシベーション層PV2を垂直にエッチングすることによって、それぞれの第3孔H3、第4孔H4、第5孔H5、第6孔H6、第7孔H7および第8孔H8の側壁に形成された第2パッシベーション層PV2は、エッチングされずに残存していてもよい。
一実施形態によれば、エッチング処理後、第3n型半導体層302上に残留する第2パッシベーション層PV2の厚さは、それぞれの第3孔H3、第4孔H4、第5孔H5、第6孔H6、第7孔H7、および第8孔H8内に残留する第2パッシベーション層PV2の厚さ以上であってもよい。
後続処理で完成した発光装置を第1基板100から分離する時、第1基板100は曲げられても(または曲がっても)よい。しかしながら、第3n型半導体層302上に残存する第2パッシベーション層PV2の厚さはそれぞれの第3孔H3、第4孔H4、第5孔H5、第6孔H6、第7孔H7、及び第8孔H8に残存する第2パッシベーション層PV2の厚さ以上であるため、本実施形態による第3n型半導体層302の表面上に配置された第2パッシベーション層PV2は第1パッドPD1(図26参照)、第2パッドPD2(図26参照)、第3パッドPD3(図26参照)、及び共通パッドCPD(図26参照)が発光装置から剥離することを防止することができる。
一実施形態によれば、第2オーミック層208は第3孔H3の底面で露出されてもよく、第1オーミック層108は第4孔H4の底面で露出されてもよく、第2n型半導体層202は第5孔H5の底面で露出されてもよく、第1n型半導体層102は第6孔H6の底面で露出されてもよく、第1導電パターンCP1は第7孔H7の底面で露出されてもよく、第2導電パターンCP2は第8孔H8の底面で露出されてもよい。
図22を参照すると、第3n型半導体層302上に、第3孔H3、第4孔H4、第5孔H5、第6孔H6、第7孔H7、及び第8孔H8で形成されたシード層SDが第3孔H3、第4孔H4、第5孔H5、第6孔H6、第7孔H7、及び第8パッシベーション層PV2で形成された第3孔H8を満たさないように、コンフォーマルに形成されてもよい。シード層SDは、銅などの金属を含むことができる。シード層SDは例えば、20nm〜30nm程度の厚さに形成することができる。
シード層SDは、第2パッシベーション層PV2で形成された発光装置の外側側壁を取り囲みながら形成されてもよい。以下、発光装置の外側側壁に形成されたシード層SDを外部シード層SSDと称することがある。
図23を参照すると、第5マスキングパターンMP5が、外部シード層SSDと共に形成された発光装置の外側側壁上に形成されてもよい。第5マスキングパターンMP5はフォトレジストを含んでもよく、フォトレジストは透光性が低く、絶縁性を有する。
図24を参照すると、シード層SDを使用することによって、めっき層MLを形成して、それぞれの第3孔H3、第4孔H4、第5孔H5、第6孔H6、第7孔H7、および第8孔H8を充填してもよい。めっき層MLは、電解めっき等を用いて形成することができる。めっき層MLは、銅などの金属を含んでもよい。
めっき層MLが形成されている間に、発光装置の外側側壁に形成された第5マスキングパターンMP5が存在するために、めっき層MLは発光装置の外側側壁に形成されない。このように、発光装置が、隣接する発光装置または外部と電気的に接続されることを防止することができる。
一実施形態によれば、第1基板100上の発光装置が互いに個別に分離されるにつれて、第1基板100と発光装置との間の応力は緩和されてきたが、第1基板100上の発光装置の間には依然として応力が残っている場合があり、これは発光装置にクラックを生じさせる可能性がある。この場合、本発明の一実施形態による第5製造パターンMP5は、残留応力を緩和することができる。
図25を参照すると、めっき層MLおよびシード層SDは第3n型半導体層302上に形成された第2パッシベーション層PV2の上面が露出するように、エッチングされてもよい。第2パッシベーション層PV2は、めっき層MLおよびシード層SDをエッチングするプロセスの間、エッチング停止層として機能してもよい。めっき層MLおよび種層SDのエッチング処理としては、これに限らず、化学機械研磨(CMP)法を用いることができる。
このように、第4孔H4を満たす第1ビア構造体VA1と、第7孔H7を満たす第3ビア構造体VA3と、第3孔H3を満たす第2ビア構造体VA2と、第5孔H5を満たす第5ビア構造体VA5と、第8孔EH8を満たす第6ビア構造体VA6と、第6孔H6を満たす第4ビア構造体VA4とがそれぞれ形成されてもよい。
第1ビア構造体VA1は第1コーナーCN1に形成されてもよく、第2ビア構造体VA2は第2コーナーCN2に形成されてもよく、第3ビア構造体VA3は第3コーナーCN3に形成されてもよい。第4ビア構造体VA4、第5ビア構造体VA5、および第6ビア構造体VA6は、第4コーナーCN4に形成されてもよい。
図26を参照すると、第2パッシベーション層PV2上に、第1ビア構造体VA1と電気的に接触する第1パッドPD1と、第2ビア構造体VA2と電気的に接触する第2パッドPD2と、第3ビア構造体VA3と電気的に接触する第3パッドPD3と、第4ビア構造体VA4、第5ビア構造体VA5及び第6ビア構造体VA6と電気的に共通に接触する共通パッドCPDを形成してもよい。
第1パッドPD1、第2パッドPD2、及び第3パッドPD3の各々に正の電圧が印加されてもよく、共通パッドCPDに負の電圧が印加されてもよい。
図27を参照すると、図3〜図26を通して形成された複数の発光装置LEDが、ターゲット実装基板MBに搭載されてもよい。
第1パッドPD1、第2パッドPD2、第3パッドPD3、及び共通パッドCPDとそれぞれ電気的に接合されるボンディングパッドBPDは、実装基板MB上に形成されていてもよい。ボンディングパッドBPD上には、それぞれ接着ボールBLが形成されている。接着ボールBLは、In、Sn、AuSn、InAuなどを含むことができる。
また、ボンディングパッドBPD及び接着ボールBLは、発光装置LEDが搭載される位置に対応して形成されていてもよい。
複数の発光装置LEDで形成された第1基板100を反転し、したがって、発光装置LEDを、ボンディングパッドBPDで形成された実装基板MBに対向させるように配置してもよい。
第1基板100から分離されるべきLED発光装置を露光するマスクパターンMSKを、反転した第1基板100上に形成することができる。
図28を参照すると、マスクパターンMSKを用いて第1基板100に対して選択的レーザーリフトオフ(LLO)処理を行うことによって、実装基板MBの対象実装位置に対向して配置されるLED発光装置を第1基板100から分離することができる。分離された発光装置LED間の分離距離は、実装基板MBによって変更される場合がある。
分離された各発光装置LEDの第1パッドPD1、第2パッドPD2、第3パッドPD3、及び共通パッドCPDは、ボンディングパッドBPD上に形成された接着ボールBLとそれぞれボンディングされることができる。このようにして、発光装置LEDを実装基板MBに実装することができる。
発光装置LEDの各々が目標位置に取り付けられるとき、第1基板100は第1基板100を取り外す別個の工程を伴わずに、発光装置LEDから分離されてもよい。
以下、図2A及び図2Bの発光装置の製造方法について説明する。
図29〜図46は、本発明の他の実施形態による発光装置の製造方法を示す断面図である。
図29を参照すると、第1n型半導体層102、第1活性層104、第1p型半導体層106、および第1オーミック層108が第1発光部LE1を形成するために、第1基板100上に形成されてもよい。そして、第1発光部LE1上に第1カラーフィルタCF1を形成してもよい。いくつかの実施形態では、第1カラーフィルタCF1が選択的に省略されてもよい。
第1基板100は平面視で略四角形の構造体を有し、第1コーナーCN1、第2コーナーCN2、第3コーナーCN3、及び第4コーナーCN4を含むことができる。
第1カラーフィルタCF1、第1オーミック層108、第1p型半導体層106、及び第1活性層104をエッチングすることにより、第1n型半導体層102を露出する第1孔H1を第4コーナーCN4に形成してもよい。
エッチング処理中、複数の第1発光部LE1は、第1基板100上で互いに分離されていてもよい。より詳細には第1n型半導体層102、第1活性層104、第1p型半導体層106、第1オーミック層108、および第1カラーフィルタCF1の周辺部分がエッチングされるにつれて、隣り合う第1発光部LE1は互いに分離されてもよい。
第1発光部LE1を分離することにより、第1基板100と第1発光部LE1との間の湾曲現象によるストレスを緩和することができる。
図30を参照すると、第1孔H1を充填するために第1接着部AD1を第1カラーフィルタCF1上に形成してもよい。第1接着部AD1は素子分離処理によって露出された第1基板100の上面を覆い、素子分離された第1発光装置の外側側壁を覆うことができる。
図31を参照すると、第2n型半導体層202、第2活性層204、第2p型半導体層206、及び第2オーミック層208が第2発光部LE2を形成するために、第2基板200上に形成されてもよい。
図32を参照すると、第2発光部LE2は、第2オーミック層208が第1接着部AD1に面するように裏返してもよい。熱処理を行うことにより、第1接着部AD1を用いて第1発光部LE1と第2発光部LE2とを接合することができる。そして、第2基板200は、レーザーリフトオフ処理等を用いて、第2発光部LE2から取り外すことができる。
このようにして、第1n型半導体層102、第1活性層104、第1p型半導体層106、第1オーミック層108、第1カラーフィルタCF1、第1接着部AD1、第2オーミック層208、第2p型半導体層206、第2活性層204、及び第2n型半導体層202は、第1基板100上に順次積層されてもよい。
図33を参照すると、第2n型半導体層202、第2活性層204、および第2p型半導体層206をエッチングすることによって、第2コーナーCN2で第2オーミック層208を露出する第2孔H2、第1コーナーCN1で第2オーミック層208を露出する第3孔H3、および第4コーナーCN4で第2オーミック層208を露出する第4孔H4が形成されてもよい。例えば、第2孔H2及び第3孔H3は同一の幅を有し、第4孔H4は第2孔H2又は第3孔H3より大きい幅を有することができる。
第2孔H2、第3孔H3、及び第4孔H4が形成される間に、それぞれの第2n型半導体層202、第2活性層204、及び第2p型半導体層206の周縁部をエッチングして、第2オーミック層208の周辺部分を露出させることができる。上面から見ると、露出した第2オーミック層208は、第2p型半導体層206を取り囲む構造体を有していてもよい。それぞれの第2n型半導体層202、第2活性層204、および第2p型半導体層206の周辺部分がエッチングされるにつれて、第1基板100に加えられるストレスが緩和される。
そして、第1マスキングパターンMP1を第2孔H2に形成してもよい。第1マスキングパターンMP1は後続エッチング処理で使用されるエッチング液に対してエッチング選択比を有する材料を含み、実質的にエッチングされないようにすることができる。例えば、第1マスキングパターンMP1はフォトレジストを含むことができる。
図34を参照すると、第3孔H3及び第4孔H4の底面に位置する、第2オーミック層208、第1接着部AD1、及び第1カラーフィルタCF1をエッチングすることによって、第1オーミック層108を露出させることができる。
第2マスキングパターンMP2によって第3孔H3の内部を満たした後、第4孔H4の底面に位置する、第1オーミック層108、第1p型半導体層106及び第1活性層104をエッチングすることによって、第1n型半導体層102を露出させてもよい。第1接着部AD1は、第4孔H4の下部の内側側壁に残存することができる。
エッチング処理を介して、第3孔H3および第4孔H4は、下方に延びる構造体を有することができる。第3孔H3及び第4孔H4を下方に延在させながら、第2オーミック層208、第1接着部AD1、第1カラーフィルタCF1、第1オーミック層108、第1p型半導体層106、第1活性層104及び第1n型半導体層102がエッチングされ、積層された第1発光部LE1と第2発光部LE2とが分離されてもよい。
なお、第1発光部LE1と第2発光部LE2とが分離されるにつれて、第1基板100に加わるストレスを緩和してもよい。
図35を参照すると、第1マスキングパターンMP1及び第2マスキングパターンMP2を除去した後、第2孔H2、第3孔H3、及び第4孔H4が形成されている第2n型半導体層202上に第1パッシベーション層PV1を、第2孔H2、第3孔H3、及び第4孔H4を満たさないようにコンフォーマルに形成してもよい。第1パッシベーション層PV1は、エッチングされた、それぞれの第1発光部LE1および第2発光部LE2の外側側壁を覆うことができる。第1パッシベーション層PV1は例えば、SiO2を含んでもよい。
一実施形態によれば、第1パッシベーション層PV1において、第2n型半導体層202の上面に形成される第1パッシベーション層PV1の厚さは、それぞれの第2孔H2、第3孔H3および第4孔H4の側壁および底面に形成される第1パッシベーション層PV1の厚さよりも大きくてもよい。例えば、第2n型半導体層202の上面に形成される第1パッシベーション層PV1の厚さは、それぞれの第2孔H2、第3孔H3および第4孔H4の側壁および底面に形成される第1パッシベーション層PV1の厚さよりも2〜4倍大きくてもよい。
そして、それぞれ第2孔H2、第3孔H3、および第4孔H4の底面に形成された第1パッシベーション層PV1を除去してもよい。第1パッシベーション層PV1は、第2n型半導体層202の表面に垂直な方向にエッチングされてもよい。
第2n型半導体層202の上面に形成される第1パッシベーション層PV1の厚さはそれぞれの第2孔H2、第3孔H3、および第4孔H4の側壁および底面に形成される第1パッシベーション層PV1の厚さよりも大きいため、第1パッシベーション層PV1が第2n型半導体層202の表面に垂直な方向にエッチングされる場合、第2n型半導体層202に形成される第1パッシベーション層PV1はそれぞれの第2孔H2、第3孔H3、および第4孔H4の底面に形成される第1パッシベーション層PV1が除去される間、残されてもよい。さらに、第1パッシベーション層PV1は鉛直方向内でエッチングされるため、それぞれの第2孔H2、第3孔H3、および第4孔H4の側壁上に形成された第1パッシベーション層PV1はエッチングされずに残存してもよい。
また、第1パッシベーション層PV1は、それぞれの第1発光部LE1および第2発光部LE2の外側側壁上に残存してもよい。
一実施形態によれば、第2n型半導体層202の上面に形成された第1パッシベーション層PV1の厚さは、それぞれの第2孔H2、第3孔H3、および第4孔H4の側壁に残留する第1パッシベーション層PV1の厚さ以上であってもよい。
図36を参照すると、第1シード層SD1はそれぞれの第2孔H2、第3孔H3、および第4孔H4を充填しないように、第1パッシベーション層PV1とともに形成された第2n型半導体層202上にコンフォーマルに形成されてもよい。第1発光部LE1及び第2発光部LE2の外側側壁を覆う第1外部シード層SSD1を一緒に形成してもよい。
次に、第1外部シード層SSD1を覆う第3マスキングパターンMP3をさらに形成することができる。第3マスキングパターンMP3はフォトレジストを含んでもよく、フォトレジストは透光性が低く、絶縁性を有する。
このようにして、発光装置の外側側壁を取り囲む第3マスキングパターンMP3によって第1基板100を除去する後工程の間に発光装置が割れることを防止することができる。
図37を参照すると、第1シード層SD1上に第1めっき層ML1を形成し、第1シード層SD1で形成された第2孔H2、第3孔H3、及び第4孔H4を充填する。第1めっき層ML1は、第3マスキングパターンMP3の存在によって、第1外部シード層SSD1上に形成されなくてもよい。
次いで、第1パッシベーション層PV1の上面が露出するように、第1めっき層ML1および第1シード層SD1をエッチングしてもよい。第1パッシベーション層PV1は、第1めっき層ML1および第1シード層SD1をエッチングするプロセスの間、エッチング停止層として機能してもよい。第1めっき層ML1及び第1シード層SD1をエッチングする工程としてはこれに限定されないが、化学機械研磨法を用いてもよい。
このようにして、第2孔H2を充填する第2ビア構造体VA2(図46参照)の第1パターンPT1_2、第3孔H3を充填する第1ビア構造体VA1(図46参照)の第1パターンPT1_1、および第4孔H4を充填する第4ビア構造体VA4(図46参照)の第1パターンPT1_4をそれぞれ形成することができる。
第1ビア構造体VA1の第1パターンPT1_1、第2ビア構造体VA2の第1パターンPT1_2、および第4ビア構造体VA4の第1パターンPT1_4の各々は、第1シード層SD1が第1めっき層ML1を取り囲む構造体を有してもよく、銅を含んでもよい。
例えば、第1シード層SD1の銅結晶は、第1めっき層ML1の銅結晶よりも密度が高くてもよい。
図38を参照すると、第1ビア構造体VA1の第2パターンPT2_1、第2ビア構造体VA2の第2パターンPT2_2、および第4ビア構造体VA4の第2パターンPT2_4が、それぞれ、第1ビア構造体VA1の第1パターンPT1_1、第2ビア構造体VA2の第1パターンPT1_2、および第4ビア構造体VA4の第1パターンPT1_4上に形成され得る。第1ビア構造体VA1の第2パターンPT2_1、第2ビア構造体VA2の第2パターンPT2_2、および第4ビア構造体VA4の第2パターンPT2_4のそれぞれは、金を含むことができる。
第1ビア構造体VA1において、第2パターンPT2_1は第1パターンPT1_1よりも広い幅を有し、第1パターンPT1_1の一面は第1オーミック層108と電気的に接触し、一面と対向する他方の面は、第2パターンPT2_1の一面と電気的に接触する。第2パッシベーション層PV2は第1パターンPT1_1の外側側壁を取り囲み、第2パターンPT2_1と第2n型半導体層202とを互いに絶縁することができる。第1パッシベーション層PV1が形成された第1パターンPT1_1の少なくとも一部は、第1接着部AD1によって取り囲まれた構造体を有することができる。例えば、第1接着部AD1は、第1パッシベーション層PV1が形成された第1パターンPT1_1の中央部を取り囲んでもよい。
第2ビア構造体VA2において、第2パターンPT2_2は第1パターンPT1_2よりも広い幅を有してもよく、第1パターンPT1_2の一面は第2オーミック層208と電気的に接触させられてもよく、一面と対向する他方の面は第2パターンPT2_2の一面と電気的に接触させられてもよい。第1パッシベーション層PV1は第1パターンPT1_2の外側側壁を囲み、第2パターンPT2_2と第2n型半導体層202とを互いに絶縁することができる。
第4ビア構造体VA4において、第2パターンPT2_4は第1パターンPT1_4よりも広い幅を有してもよく、第1パターンPT1_4の一面は第1n型半導体層102と電気的に接触させられてもよく、一面と対向する他方の面は第2パターンPT2_4の一面と電気的に接触させられてもよい。一実施形態によれば、第4ビア構造体VA4の第2パターンPT2_4の一面は第1パターンPT1_4と接触する第1部分PT1と、第2n型半導体層202と接触する第2部分PT2とを含むことができ、第2部分PT2は、第1部分PT1の1〜5倍大きくてもよい。第1パッシベーション層PV1は、第2パターンPT2_4の外側側壁を取り囲むことができ、第2パターンPT2_4と第2n型半導体層202との間で除去されることにより、第2パターンPT2_4と第2n型半導体層202とを互いに電気的に接続させることができる。また、第4ビア構造体VA4の第1パターンPT1_4は第1接着部AD1内に延在する構造体を有し、第1接着部AD1は、第4ビア構造体VA4の第1パターンPT1_4の下部の外側側壁を囲む構造体を有することができる。
図39を参照すると、第1ビア構造体VA1の第2パターンPT2_1、第2ビア構造体VA2の第2パターンPT2_2、及び第4ビア構造体VA4の第2パターンPT2_4が形成された第1パッシベーション層PV1上に第2接着部AD2を形成することができる。第2接着部AD2の上面は、第1ビア構造体VA1の第2パターンPT2_1、第2ビア構造体VA2の第2パターンPT2_2、および第4ビア構造体VA4の第2パターンPT2_4のそれぞれの上面と同一平面に位置してもよい。
例えば、第1ビア構造体VA1の第2パターンPT2_1、第2ビア構造体VA2の第2パターンPT2_2、及び第4ビア構造体VA4の第2パターンPT2_4の各々は金属、例えば金などを含み、第2パッシベーション層PV2は、SiO2を含むことができる。
図40を参照すると、第3n型半導体層302、第3活性層304、及び第3p型半導体層306を含む第3発光部LE3が、第3基板300上に形成されてもよい。第2カラーフィルタCF2は、第3p型半導体層306上に形成されてもよい。
第3コーナーCN3では、第2カラーフィルタCF2をエッチングすることにより、第5孔H5を形成して第3p型半導体層306を露出させてもよい。第4コーナーCN4には、第2カラーフィルタCF2、第3p型半導体層306、及び第3活性層304をエッチングすることにより、第3n型半導体層302を露出させた第6孔H6が形成されてもよい。
そして、第5孔H5及び第6孔H6を充填する第3接着部AD3を第2カラーフィルタCF2上に形成してもよい。第3接着部AD3は、第2カラーフィルタCF2の上部を覆うことができる。
図41を参照すると、第5孔H5および第6孔H6において第3接着部AD3をエッチングすることによって、第5孔H5を再度開いて第3p型半導体層306を露出させてもよく、第3n型半導体層302の一部を露出させ、かつ第6孔H6よりも小さな幅を有する第7孔H7を形成してもよい。第3接着部AD3は、第7孔H7の内側側壁に残存してもよい。
図42を参照すると、第5孔H5を充填した第1導電パターンCP1及び第7孔H7を充填した第2導電パターンCP2がそれぞれ形成されてもよい。第1導電パターンCP1は、第3p型半導体層306と電気的に接触してもよく、Au/be合金を含んでもよく、第3p型半導体層306のオーミック層として機能してもよい。第1導電パターンCP1の外側側壁は、第3接着部AD3によって取り囲まれた構造体を有することができる。第2導電パターンCP2は、第3n型半導体層302と電気的に接触してもよく、Au/Ge合金を含んでもよく、第3n型半導体層302のオーミック層として機能してもよい。第2導電パターンCP2の外側側壁は、第7孔H7に残った第3接着部AD3によって第3p型半導体層306及び第3活性層304から絶縁されていてもよい。このようにして、第3p型半導体層306及び第3n型半導体層302のオーミック層として、金属を含む第1導電パターンCP1及び第2導電パターンCP2が用いられるので、第3発光部LE3のオーミック特性を向上させることができる。
第1導電パターンCP1、第2導電パターンCP2、及び第3接着部AD3の上面が互いに同一平面となるように、研磨処理を行ってもよい。ここで、第1導電パターンCP1及び第2導電パターンCP2は金属を含み、第3接着部AD3はSiO2を含むことができる。
図43を参照すると、第2発光部LE2に配置された第1ビア構造体VA1の第2パターンPT2_1、第2ビア構造体VA2の第2パターンPT2_2、及び第4ビア構造体VA4の第2パターンPT2_4に第1導電パターンCP1及び第2導電パターンCP2が対向するように、第3基板300を反転させることができる。
一実施形態によれば、第1ビア構造体VA1の第2パターンPT2_1、第2ビア構造体VA2の第2パターンPT2_2、第4ビア構造体VA4の第2パターンPT2_4、および第2接着部AD2は、第1導電パターンCP1、第2導電パターンCP2、および第3接着部AD3に対向し、熱処理工程によって接合されてもよい。特に、第4ビア構造体VA4の第2パターンPT2_4と第2導電パターンCP2とが接合され、第2接着部AD2と第3接着部AD3とが接合され、第1ビア構造体VA1の第2パターンPT2_1と第2ビア構造体VA2の第2パターンPT2_2とが第3接着部AD3と接合されてもよい。
第2接着部AD2と第3接着部AD3との間、すなわち、絶縁物間の接合と、第4ビア構造体VA4の第2パターンPT2_4と第2導電パターンCP2との間、すなわち、金属間の接合とを同時に行うことにより、製造工程を簡略化することができる。
続いて、第3基板300を、レーザーリフトオフ処理等を行うことにより、第3発光部LE3から取り外すことができる。第3基板300を除去することによって、第3n型半導体層302を露出させることができる。
図44を参照すると、第3活性層304、第3p型半導体層306、第2カラーフィルタCF2、および第3接着部AD3をエッチングすることによって第2ビア構造体VA2の第2パターンPT2_2を露出させる第8孔H8が形成され、第3n型半導体層302、第3活性層304、及び第3p型半導体層306をエッチングすることによって第1導電パターンCP1を露出させる第9孔H9が形成され、第3n型半導体層302、第3活性層304、第3p型半導体層306、第2カラーフィルタCF2、及び第3接着部AD3をエッチングすることによって第1ビア構造体VA1の第2パターンPT2_1を露出させる第10孔H10が形成され、第3n型半導体層302をエッチングすることによって第2導電パターンCP2を露出させる第11孔H11が形成されてもよい。
第8孔H8、第9孔H9、第10孔H10、及び第11孔H11を形成する間に、第3n型半導体層302、第3活性層304、第3p型半導体層306、第2カラーフィルタ(CF2)、及び第3接着部(AD3)の周辺部をエッチングして第2接着部(AD2)の周辺部を露出させることができる。周辺部が露出された第2接着部AD2は、平面視で第3接着部AD3の外側側壁を取り囲む構造体を有することができる。
次に、第8孔H8、第9孔H9、第10孔H10、及び第11孔H11を満たさないように、第3n型半導体層302上に第2パッシベーション層PV2をコンフォーマルに形成することができる。一実施形態によれば、第2パッシベーション層PV2において、第3n型半導体層302の上面に形成される第2パッシベーション層PV2の厚さは、第8孔H8、第9孔H9、第10孔H10、および第11孔H11のそれぞれの側壁および底面に形成される第2パッシベーション層PV2の厚さよりも大きくてもよい。例えば、第3n型半導体層302の上面に形成される第2パッシベーション層PV2の厚さは、第8孔H8、第9孔H9、第10孔H10、および第11孔H11のそれぞれの側壁および底面に形成される第2パッシベーション層PV2の厚さよりも2〜4倍大きくてもよい。
第2パッシベーション層PV2を第3n型半導体層302の表面に垂直な方向にエッチングすることによって、第8孔H8、第9孔H9、第10孔H10、および第11孔H11のそれぞれの底面に形成された第2パッシベーション層PV2を除去することができる。
このとき、第3n型半導体層302の上面に形成された第2パッシベーション層PV2の厚さは、第8孔H8、第9孔H9、第10孔H10、および第11孔H11のそれぞれの側壁および底面に形成された第2パッシベーション層PV2の厚さよりも大きいため、第8孔H8、第9孔H9、第10孔H10、および第11孔H11のそれぞれの底面に形成された第2パッシベーション層PV2を除去しても、第3n型半導体層302の上面および第8孔H8、第9孔H9、第10孔H10、および第11孔H11のそれぞれの側壁に形成された第2パッシベーション層PV2が残存してもよい。
後続処理で完成した発光装置を第1基板100から分離する場合、第1基板100を湾曲させてもよい。ここで、第3n型半導体層302の上面に残存する第2パッシベーション層PV2の厚さは第8孔H8、第9孔H9、第10孔H10、及び第11孔H11のそれぞれの側壁に残存する第2パッシベーション層PV2の厚さ以上であるため、本実施形態によれば、第3n型半導体層302の上面に形成された第2パッシベーション層PV2は、第1パッドPD1(図2B参照)、第2パッドPD2(図2B参照)、第3パッドPD3(図2B参照)、及び共通パッドCPD(図2B参照)が発光装置から剥離することを防止することができる。
また、第2接着部AD2の周縁部を露出させる、第3接着部AD3、第2カラーフィルタCF2、第2p型半導体層206、第2活性層204、および第2n型半導体層202の外側側壁に形成された第2パッシベーション層PV2は、残存してもよい。
一実施形態によれば、第3n型半導体層302の上面に残存する第2パッシベーション層PV2の厚さは、第8孔H8、第9孔H9、第10孔H10、および第11孔H11のそれぞれの側壁に残存する第2パッシベーション層PV2の厚さ以上であってもよい。
図45を参照すると、第2パッシベーション層PV2が形成された第8孔H8、第9孔H9、第10孔H10、および第11孔H11を埋めないように、第3n型半導体層302上に第2シード層SD2がコンフォーマルに形成されてもよい。
また、第2接着部AD2の周縁部を露出させ、第2パッシベーション層PV2が形成された第3接着部AD3、第2カラーフィルタCF2、第3p型半導体層306、第3活性層304、および第3n型半導体層302の外側側壁に、第2外部シード層SSD2は延在してもよい。
次に、第2外部シード層SSD2を覆う第4マスキングパターンMP4を形成する。第4マスキングパターンMP4はフォトレジストを含んでもよく、フォトレジストは透光性が低く、絶縁性を有する。
一実施形態によれば、発光装置の外側側壁を取り囲む第4マスキングパターンMP4の存在により、後続の処理の間に発生し得る発光装置内のクラックを防止することができる。
図46を参照すると、第2シード層SD2を用いて、第2シード層SD2上に第2めっき層ML2を形成して、第8孔H8、第9孔H9、第10孔H10、および第11孔H11をそれぞれ充填することができる。
次に、第2保護層PV2の上面を露出させるように第2シード層SD2及び第2めっき層ML2をエッチングすることによって、第8孔H8を充填する第2ビア構造体VA2の第3パターンPT3_2、第9孔H9を充填する第3ビア構造体VA3、第10孔H10を充填する第1ビア構造体VA1の第3パターンPT3_1、及び第11孔H11を充填する第4ビア構造体VA4の第3パターンPT3_4をそれぞれ形成することができる。
第1ビア構造体VA1の第3パターンPT3_1、第2ビア構造体VA2の第3パターンPT3_2、第3ビア構造体VA3、および第4ビア構造体VA4の第3パターンPT3_4のそれぞれの上面は、第2パッシベーション層PV2の上面と実質的に同一平面であってもよい。
一方、第4マスキングパターンMP4が第2外部シード層SSD2上に配置されることにより、第2めっき層ML2は、第2外部シード層SSD2上に形成されなくてもよい。
一実施形態によれば、第2外部シード層SSD2及び第2めっき層ML2は、銅を含むことができる。例えば、第2外部シード層SSD2の銅結晶は、第2めっき層ML2の銅結晶よりも高い密度を有することができる。
図2Bに戻って、第2パッシベーション層PV2上には、第1ビア構造体VA1の第3パターンPT3_1と電気的に接触する第1パッドPD1、第2ビア構造体VA2の第3パターンPT3_2と電気的に接触する第2パッドPD2、第3ビア構造体VA3と電気的に接触する第3パッドPD3、及び第4ビア構造体VA4の第3パターンPT3_4と電気的に接触する共通パッドCPDが形成される。
以上、添付された図面を参照して、本発明の実施例を説明したが、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者は、本発明がその技術的思想や必須の特徴を変更せず、他の具体的な形で実施することができることを理解できるだろう。したがって、上述した実施例では、すべての面で例示的なものであり、限定的ではないと理解しなければならない。

Claims (21)

  1. 第1−1型半導体層、第1活性層、第1−2型半導体層及び第1オーミック層を含む第1発光部と、
    前記第1発光部の上に配置され、第2−1型半導体層、第2活性層と、第2−2型半導体層及び第2オーミック層を含む第2発光部と、
    前記第2発光部の上に配置され、第3−1型半導体層、第3活性層、第3−2型半導体層、第3−2型半導体層と一面が電気的に接する第1金属パターン及び第3−1型半導体層と一面が電気的に接する第2金属パターンを含む第3発光部と、
    前記第1オーミック層と電気的に接続される第1パッドと、
    前記第2オーミック層と電気的に接続される第2パッドと、
    前記第1金属パターンと電気的に接続される第3パッドと、
    前記第1−1型及び前記第2−1型半導体層と前記第2金属パターンとに電気的に共通に接続されている共通パッドと、
    前記第2金属パターンと前記共通パッドとの間で前記第2金属パターン及び前記共通パッドを電気的に接続する第1ビア構造体と、を含み、
    前記第2金属パターンの一面は、前記第1ビア構造体と接する第1部分と、前記第3−1型半導体層と接する第2部分とを有する、発光装置。
  2. 前記第2金属パターンの第2部分の面積は、前記第1部分の面積の1〜5倍である、請求項1に記載の発光装置。
  3. 前記第2金属パターンの第2部分は、前記第1部分を取り囲む、請求項2に記載の発光装置。
  4. 前記第1金属パターンは、前記第3−2型半導体層に接して第1厚さを有し、
    前記第2金属パターンは、前記第3−1型半導体層および第3活性層を貫通して第1厚さよりも大きい第2厚さを有する、請求項1に記載の発光装置。
  5. 前記第1金属パターンの一面に対向する他の面は、前記第2金属パターンの一面に対向する他の面と同じか高いレベルである、請求項4に記載の発光装置。
  6. 前記第2金属パターンは、前記第1金属パターンの一面に対向する他の面を有し、
    前記一面の幅は、前記他の面の幅よりも大きく、
    前記他の面の幅は、前記第1ビア構造体の幅よりも大きい、請求項1に記載の発光装置。
  7. 前記第1ビア構造体に隣接する前記第2金属パターンの外側側壁の一部は、外側に突出している、請求項1に記載の発光装置。
  8. 前記第1金属パターンと前記第3パッドとの間で前記第1金属パターン及び前記第3パッドを電気的に接続する第2ビア構造体をさらに含み、
    前記第1金属パターンの一面は、前記第2ビア構造体に接する第1部分と、前記第3−2型半導体層に接する第2部分とを有する、請求項1に記載の発光装置。
  9. 前記第1金属パターンの第2部分の面積は、前記第1部分の面積の1〜5倍である、請求項8に記載の発光装置。
  10. 前記第1金属パターンの第2部分は、前記第1部分を取り囲む、請求項9に記載の発光装置。
  11. 前記第1金属パターンは、前記第2ビア構造体よりも大きな幅を有する、請求項8に記載の発光装置。
  12. 前記第1オーミック層と前記第1パッドとの間を電気的に接続する第2ビア構造体と、
    前記第2オーミック層と前記第2パッドとの間を電気的に接続する第3ビア構造体と、
    前記第1金属パターンと前記第3パッドとの間を電気的に接続する第4ビア構造体と、
    前記第1〜第4ビア構造体のそれぞれと前記第1〜第3発光部とを電気的に絶縁する第1パッシベーション膜と、をさらに含み、
    前記第1パッシベーション膜は、前記第1〜第4ビア構造体のそれぞれの外側外壁を包み込む第1部分と、前記第3−1型半導体層、前記第1〜第3パッド及び前記共通パッドの間に配置される第2部分を有し、
    前記第1パッシベーション膜の前記第2部分が前記第1部分よりも大きいか、または同じ厚さである、請求項1に記載の発光装置。
  13. 前記共通パッドと前記第1−1型半導体層との間を電気的に接続する第5ビア構造体と、
    前記共通パッドと前記第2−1型半導体層との間を電気的に接続する第6ビア構造体と、をさらに含み、
    前記第1パッシベーション膜の前記第1部分は、前記第5及び第6ビア構造体のそれぞれの外側外壁を取り囲む、請求項12に記載の発光装置。
  14. 前記第1〜第6ビア構造のそれぞれは、めっき層およびめっき層の外側外壁を取り囲むシード層を含む、請求項13に記載の発光装置。
  15. 前記第2金属パターンは、前記第1ビア構造体と接する一面と当該一面に対向する他の面とを有し、
    前記第2金属パターンの他の面及び前記第2−1型半導体層に電気的に接する第1パターンと、前記第1パターンと前記第1−1型半導体層との間を電気的に接続する第2パターンとを含む第5ビア構造体をさらに含む、請求項12に記載の発光装置。
  16. 前記第1〜第5ビア構造体の各々は、めっき層およびめっき層の外側外壁を取り囲むシード層を含む、請求項15に記載の発光装置。
  17. 前記第1〜第3発光部のそれぞれの外側外壁を取り囲むパッシベーション膜、及び前記パッシベーション膜の外側外壁を取り囲む外側シード膜をさらに含む、請求項1に記載の発光装置。
  18. 前記第1〜第3発光部のうち少なくとも一つの外側外壁を取り囲む第1外側シード膜と、
    前記第1〜第3発光部のうち少なくとも一つと前記第1外側シード膜との間に配置される第1パッシベーション膜と、
    前記第1〜第3発光部のうち他の一つの外側外壁を取り囲む第2外側シード膜と、
    前記第1〜第3発光部のうち他の一つの部分と前記第2外側シード膜との間に配置される第2パッシベーション膜と、をさらに含む、請求項1に記載の発光装置。
  19. 前記第1−1型、第2−1型、及び第3−1型半導体層のそれぞれの一面に対向する他の面は、複数の突起を有する、請求項1に記載の発光装置。
  20. 前記第1−1型、第2−1型、及び第3−1型半導体層のそれぞれは、n型半導体を含み、
    前記第1−2型、第2−2型、及び第3−2型半導体層のそれぞれは、p型半導体を含む、請求項1に記載の発光装置。
  21. 前記第1−1型、第2−1型、及び第3−1型半導体層のそれぞれは、p型半導体を含み、
    前記第1−2型、第2−2型、及び第3−2型半導体層のそれぞれは、n型半導体を含む、請求項1に記載の発光装置。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10886447B2 (en) * 2018-09-14 2021-01-05 Seoul Viosys Co., Ltd. Light emitting device

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0730153A (ja) * 1993-07-14 1995-01-31 Hitachi Cable Ltd 発光ダイオードチップ、その台座、及び発光ダイオード
JP2001156327A (ja) * 1999-11-30 2001-06-08 Matsushita Electronics Industry Corp 半導体発光装置
US20090078955A1 (en) * 2007-09-26 2009-03-26 Iii-N Technlogy, Inc Micro-Emitter Array Based Full-Color Micro-Display
JP2011216886A (ja) * 2010-04-01 2011-10-27 Lg Innotek Co Ltd 発光素子、発光素子パッケージ
CN102593303A (zh) * 2011-01-05 2012-07-18 晶元光电股份有限公司 具有栓塞的发光元件
JP2014175427A (ja) * 2013-03-07 2014-09-22 Toshiba Corp 半導体発光素子及びその製造方法
US20170092820A1 (en) * 2015-09-30 2017-03-30 Samsung Electronics Co., Ltd. Light emitting device package
US20170288093A1 (en) * 2016-04-04 2017-10-05 Samsung Electronics Co., Ltd. Led light source module and display device

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007074969A1 (en) 2005-12-27 2007-07-05 Samsung Electronics Co., Ltd. Group-iii nitride-based light emitting device
KR100652346B1 (ko) 2006-01-06 2006-11-30 엘지전자 주식회사 발광 다이오드 및 그 제조방법
KR101018280B1 (ko) * 2008-11-10 2011-03-04 전자부품연구원 수직구조 발광다이오드 및 그 제조방법
KR101281081B1 (ko) * 2010-10-25 2013-07-09 일진엘이디(주) 수직형 발광 다이오드 셀 어레이 및 그의 제조 방법
EP3223320B1 (en) * 2011-09-16 2021-07-21 Seoul Viosys Co., Ltd. Light emitting diode
CN104025319B (zh) 2011-12-14 2016-12-14 首尔伟傲世有限公司 半导体装置和制造半导体装置的方法
US9082936B2 (en) * 2013-01-29 2015-07-14 Nthdegree Technologies Worldwide Inc. Transparent LED lamp for bidirectional lighting
US9443833B2 (en) * 2013-01-31 2016-09-13 Nthdegree Technologies Worldwide Inc. Transparent overlapping LED die layers
KR20160025455A (ko) 2014-08-27 2016-03-08 서울바이오시스 주식회사 발광 소자 및 이의 제조 방법
WO2017079168A1 (en) * 2015-11-04 2017-05-11 The Regents Of The University Of California Iii-nitride tunnel junction with modified p-n interface
KR20180074263A (ko) 2016-12-23 2018-07-03 엘지이노텍 주식회사 반도체 소자 및 이를 갖는 반도체 소자 패키지
US10748881B2 (en) * 2017-12-05 2020-08-18 Seoul Viosys Co., Ltd. Light emitting device with LED stack for display and display apparatus having the same
US10886447B2 (en) * 2018-09-14 2021-01-05 Seoul Viosys Co., Ltd. Light emitting device

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0730153A (ja) * 1993-07-14 1995-01-31 Hitachi Cable Ltd 発光ダイオードチップ、その台座、及び発光ダイオード
JP2001156327A (ja) * 1999-11-30 2001-06-08 Matsushita Electronics Industry Corp 半導体発光装置
US20090078955A1 (en) * 2007-09-26 2009-03-26 Iii-N Technlogy, Inc Micro-Emitter Array Based Full-Color Micro-Display
JP2011216886A (ja) * 2010-04-01 2011-10-27 Lg Innotek Co Ltd 発光素子、発光素子パッケージ
CN102593303A (zh) * 2011-01-05 2012-07-18 晶元光电股份有限公司 具有栓塞的发光元件
JP2014175427A (ja) * 2013-03-07 2014-09-22 Toshiba Corp 半導体発光素子及びその製造方法
US20170092820A1 (en) * 2015-09-30 2017-03-30 Samsung Electronics Co., Ltd. Light emitting device package
US20170288093A1 (en) * 2016-04-04 2017-10-05 Samsung Electronics Co., Ltd. Led light source module and display device

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